Вопрос 23. Понятие о дифракции волн. Принцип Гюйгенса-Френеля.

Дифракция – это явление наблюдаемое при распр-ии волн в неоднородной среде, проявляющееся в отклонении законов распространения волн от законов геометрической оптики.

Принцип Гюйгенса- Френеля:

Каждая точка волнового фронта является источником вторичных волн, огибающая этих вторичных волн дает положение волнового фронта в последующий момент времени. Учет интерференции вторичных волн позволяет определять волновую функцию произвольной точки пространства.

Вывод: Это есть аналитическое выражение принципа Гюйгенса-Френеля(Каждая точка является источником вторичной волны).

1) Если точки наблюдения находятся вблизи объекта дифракции , то говорят о дифракции в сходящихся лучах и дифракции Френеля.

2) Если точка наблюдения находится очень далеко от объекта дифракции, то лучи приходящие в нее от объекта дифракции, почти параллельны и говорят о дифракции в параллельных лучах или дифракции Фраунгофера.

Обычно диф-ция Фраун-ра наблюдается в факальной плоскости собирающей линзы помещенной за объектом дифракции.

Вопрос 24. Метод зон Френеля. Зонная пластинка.

Волновой фронт разбивается на кольцевые зоны т.о , что разность расстояний от внешних границ 2ух соседних зон до точки наблюдения Р равно половине длины волны излучения источника (т.е равняется /2).

Это приводит к тому, что вторичные волны, приходящие в точку Р от 2ух соседних зон Френеля, создают колебания находящиеся в противофазе.

Вывод: Это есть площадь «m» -той зоны Френеля, она от номера «m» не зависит, т.е площади всех зон Френ-ля одинаковы.

r_m - это есть радиус «m» -той зоны Фр-ля для сферического волнового фронта.

Плоский Волновой фронт:

Радиус «m» -той зоны Фр-ля для плоского волнового фронта.

Е_m- это амплитуда колебаний, создаваемое в точке Р всеми вторичными волнами, приходящими от «m» -той зоны.

Согласно принципу суперпозиции , амплитуда результирующего колебания в точке Р равняется векторной сумме амплитуд колебаний, создаваемой каждой зоной в отдельности.

Е₀= Е₁+ Е₂… Е₁>Е₂>Е₃

Вывод: Т.О амплитуда колебания в точке наблюдения Р в случае полностью открытого волнового фронта равна половине амплитуды колебаний создаваемое 1ой зоной Фр-ля.

Зональная пластинка

Е₀= Е₁+ Е₂+ Е₃

Если на пути волнового фронта зональную пластинку, которая бы пропускала излучения только от нечетных зон, то интенсивность в точке наблюдения резко бы возросла, т.к амплитуда колебаний от нечетных зон складывается, потому что они происходят в одной фазе.

Вопрос 25.Метод векторных диаграмм

Каждую зону Фр-ля разобьем на кольцевые микрозоны, равной S. Тогда амплитуда колебаний, создаваемая в точке наблюдения, создава-я волной приходящих от вторичных источников расположенных в пределах одной зоны Фр-ля, равняется векторной сумме амплитуд колебаний создаваемых волнами, приходящими от всех микрозон, на которые разбивается данная зона Фр-ля.

Е₀₁- амплитуда колебаний, создаваемая 1ой зоной

Е₁₂- амплитуда колебаний, создаваемая 2мя зонами Фр-ля.

Если площадь(S) каждой микрозоны устремляется к нулю, то ломанная кривая превращается в гладкую спираль.

Е_mn– вектор соединяющий цифруmс цифройn, и он определяет амплитуду колебаний в точке наблюдения, которые создают волны приходящие от всех зон Фр-ля, расположенных между цифройmиn.

Например: Е₀₁> Е₀₃