3

Отметим: при дифракции Фраунгофера в центре дифракционной картины всегда образуется максимум.

.2.4. ВЛИЯНИЕ ШИРИНЫ ЩЕЛИ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ. Запишем выражение для угловой ширины главного максимума. Она равна угловому расстоянию между двумя первыми минимумами:

∆φ =(φ₊ - φ_-) = 2λ / b.

Как видно из формулы, если

• b ≤ λ – щель практически равномерно излучает по всем направлениям;

• b > λ – дифракции нет (широкая щель). В центре резкое изображение источника света, т. е. свет распространяется прямолинейно.

• b = λ,  = π/2, первый минимум отодвигается в бесконечность, а центральный максимум расплывается на весь экран.

Т.о., чем уже щель, тем сильнее дифракция.

3.2.5. ВЛИЯНИЕ НЕМОНОХРОМАТИЧНОСТИ СВЕТА. Если щель освещается немонохроматичным излучением, то центральный максимум имеет радужную окраску. Остальные максимумы окрашенные в разные цвета (фиолетовым краем ближе к центру, а красным краем дальше от центра). Однако эти максимумы расплывчаты.

3

ψ > φ

.2.6. ДИФРАКЦИОННАЯ РАСХОДИМОСТЬ. Дифракция света на краях диафрагм, линз, оправ, отверстий приводит к размытию изображения точки, которое принципиально неустранимо. Рассмотрим два точечных источника света. За счет дифракции каждый из них дает кружок рассеяния в фокальной плоскости линзы c фокусным расстоянием F и диаметром D. Угловая ширина кружка рассеяния равна Δψ = 2λ / D , а линейная – r =F ψ. Если угловое расстояние между двумя объектами больше угла дифракции φ, изображения разрешимы (ψ > φ), иначе (ψ < φ) изображения сливаются в один кружок. Объектив не разрешает изображения.

У

Ψ_min= l,22/D.

словный критерий разрешения (критерий Рэлея) требует: два изображения находятся на пороге разрешения, когда центр дифракционного пятна одного из них совпадает с первым минимумом на дифракционной картине другого. Это соответствует минимальному угловому расстоянию между ними

Такой предел, обусловленный дифракцией, налагает на разрешающую способность линзы волновая природа света.

Глаз действует как объектив. Для диаметра зрачка 4 мм и длины волны, воспринимаемой глазом наилучшим образом λ = 0.55 мкм, угловое разрешение глаза составляет:

Ψ_min = 0,55  10^-3 / 4  1  10^-4 рад  1 угловая минута.

Как меняется волновой фронт волны при дифракции? Какой вид имеет картина дифракции Фраунгофера на одной щели? Запишите условия максимума и минимума при дифракции на одной щели. Как сказывается в случае дифракции Фраунгофера на одной щели увеличение а) ширины щели; б) длины волны? Атомы имеют диаметр порядка 10-8 см. Можно ли, используя видимый свет, визуально наблюдать атом? Объясните, почему можно или нельзя. Оценить дифракционное уширении лазерного пучка с исходным диаметром 2 мм на расстоянии 200 м от лазера, если длина волны лазера 0.6 мкм. Как будет выглядеть распределение интенсивности при сильном уменьшении размера щели? В чем состоят преимущества использования в астрономических телескопах больших отражательных зеркал?