Физика (Оптика)_ЛЕКЦИИ И ВОПРОСЫ / OF6_4_Дифракция света_mini

Дифракция волн по Гюйгенсу

Дифракция первого и второго порядка как интерференция волн, образованных при падении плоской волны на непрозрачный экран с парой щелей. Стрелками показаны линии, проходящие через линии интерференционных максимумов

Дифракционные кольца при прохождении света: а – через круглое отверстие; б – вокруг круглого экрана

Дифракция плоской волны на экране с круглым отверстием

Границы зон Френеля в плоскости отверстия

Зоны Френеля на сферическом фронте волны

Литература

Нордлинг К., Остерман Д. Справочник по физике для учёного и инженера / Перевод с англ. А.В.

Бармасова. – СПб.: БХВ-Петербург, 2011. – С.63-71, 273-301.

6.4.3. Дифракция Фраунгоферафера (дифракция в параллельных лучахлучах))

Лучи, проведённые в далёкую точку наблюдения от различных элементов волнового фронта, практически можно считать параллельными. Этот случай дифракции так и называется – дифракция в параллельных лучах или дифракция Фраунгофера – по имени немецкого физика Йозефа Фраунгофера (1787-1826), современника Френеля.

Если на пути лучей за препятствием поставить собирающую линзу, то параллельный пучок лучей, дифрагировавший на препятствии под углом θ, соберётся в некоторой точке фокальной плоскости. Следовательно, любая точка в фокальной плоскости линзы эквивалентна бесконечно удалённой точке в отсутствие линзы.

Дифракция в параллельных лучах: зелёная кривая – распределение интенсивности в фокальной плоскости (масштаб по оси x сильно увеличен)

Диск Эйри

(Airy disk)

Никакая оптическая система не может дать точечного изображения. В случае дифракции Фраунгофера на круглом отверстии диаметра D дифракционное изображение состоит из центрального светлого пятна (диск Эйри), на которое приходится приблизительно 85% энергии света, и окружающих его светлых и тёмных колец. Это дифракционное пятно и принимается за изображение точечного источника. Радиус центрального пятна в фокальной плоскости линзы равен:

r =1, 22 λ F D