45. Дифракція на круглому отворі, одиничній щілині, дифракційній решітці, на просторовій дифракційній решітці.

На круглому отворі:

Пусть на пути сферической световой волны, испускаемой источником S, расположен непрозрачный экран с круглым отверстием радиусаr₀. Если отверстие открывает четное число зон Френеля, то в точкеPбудет наблюдаться минимум, так как все открытые зоны можно объединить в соседние пары, колебания которых в точкеPприблизительно гасят друг друга.

При нечетном числе зон в точке Pбудет максимум, так как колебания одной зоны останутся не погашенными. Можно показать, что радиус зоны Френеля с номером m при не очень большихm: .

Расстояние "a"примерно равно расстоянию от источника до преграды, расстояние"b"- от преграды до точки наблюденияP.

Если отверстие оставляет открытым целое число зон Френеля, то, приравняв r₀иr_m,

получим формулу для подсчета числа открытых зон Френеля: .

При mчетном в точкеPбудет минимум интенсивности, при нечетном - максимум.

Sn =

r₁=b+ r₂=b+2

Дифракція від одиничної щілини:

При прохождении света через узкую щель за нею получаются дифракционные полосы. Кроме того, происходит интерференция отдельных лучей. В зависимости от наклона лучей к оси симметрии системы получаются неодинаковые разности хода — чередование светлых и темных полос.Расстояние rот щели определяется как:

Дифракція на дифракційній решітці:

Простейшей решеткой является амплитудная дифракционная решетка, состоящая из периодической последовательности щелей, разделенных непрозрачными промежутками (до нескольких сотен тысяч). В решетке осуществляется многолучевая интерференция когерентных пучков света, исходящих от различных щелей

Решетка освещается параллельным пучком света и наблюдается фраунгоферова дифракционная картина . Наблюдение проводится либо на достаточно удаленном экране, либо в фокальной плоскости линзы, поставленной на пути света за решеткой. Расчет дифракционной картины при дифракции света на амплитудной решетке, выполненный на основе принципа Гюйгенса–Френеля, приводит к следующему выражению для распределения интенсивности

46. Поляризація світла. Поляризоване світло.

Світло, в якому напрямки коливань якимсь чином впорядковані, називається поляризованим. Поляризація світла – це така його властивість, яка характеризується просторово-часовою впорядкованістю орієнтації векторів напруженостей електричного та магнітного полів. Під терміном “поляризація світла” розуміють також процес отримання поляризованого світла. Світло, в якому вектор Е коливається в певній площині, називається плоскополяризованим або лінійно поляризованим

Міра ступеня поляризації (6) деі- відповідно, максимальна і мінімальна інтенсивність світла, що відповідають двом перпендикулярним компонентам вектора. Для природного світла=іP=0_. Для плоскополяризованого -=0іP=1. Для еліптично поляризованого світла поняття ступеня поляризації не застосовується (у такого світла коливання повністю впорядковані).

Плоскополяризоване світло можна отримати з природного за допомогою приладів, які називаються поляризаторами. Ці прилади вільно пропускають коливання, паралельні до площини поляризації, яка називаєтьсяголовною площиною, і повністю або частково затримують коливання, які перпендикулярні цій площині. Прилади, за допомогою яких виявляють поляризацію світла, називаютьаналізаторами.

. 47.Поляризація при відбитті та заломленні (закон Брюста).

Якщо природне світло падає на границю поділу двох діелектриків (повітря і скла), то частина його відбиваєть­ся, а частина заломлюється і поширюється у другому середовищі. Якщо встановити на шляху відбитого і заломленого проме­нів аналізатор, то видно, що відбитий і за­ломлений промені частково поляризовані: при повертанні аналізатора навколо про­менів інтенсивність світла періодично по­силюється і ослаблюється, але повного га­сіння не спостерігається.

Подальші дослідження показали, що у відбитому промені переважають ко­ливання, перпендикулярні до площини па­діння (•), в заломленому - коливання, па­ралельні площині падіння ()

Ступінь поляризації - ступінь виді­лення світлових хвиль з певною орієнтацією електричного вектора - залежить від кута падіння променів і показника залом­лення.

Відбитий промінь є плоскополяри­зованим в площині, яка перпендикулярна площині падіння променя, якщо кут падін­ня задовольняє умову, де- показник заломлення другого сере­довища відносно першого.

Цей закон називається законом Брюстера. а кут - кутом Брюстера.

Ступінь поляризації заломленого променя при куті падіння досягає найбільшого

значення, проте цей промінь залишається поляризованим лише частково.

Якщо світло падає на границю по­ділу під кутом Брюстера, то відбитий і за­ломлений промені взаємно перпендикулярні:Звідси

Отже, , але, тому

Відбивання під кутом Брюстера дає змогу отримати лінійно поляризоване світ­ло, однак його інтенсивність невелика і для скла (п=1,5) дорівнює близько15%, тобто основна його частина поширюється у напрямку заломленої хвилі, яка поляри­зована не повністю. Для збільшення сту­пеня поляризації заломлених хвиль їх тре­ба пропустити крізь стопу скляних плас­тинок (мал.).

Так, для стопа з десяти скля­них пластинок дає змогу отримати майже стопроцентну поляризацію заломлених хвиль.