
- •§ 1. Коливальний рух і коливальна система. Вільні коливання
- •§ 2. Гармонічні коливання. Період, частота, амплітуда і фаза гармонічних коливань
- •§ 3. Графічне зображення гармонічних коливальних рухів. Векторні діаграми
- •§ 4. Додавання гармонічних коливань. Принцип суперпозиції
- •§ 5. Негармонічні коливання
- •§ 6. Автоколивання
- •§ 7. Гармонічні і некармонічні коливання в природі н техніці
- •§ 8. Вільні електромагнітні коливання в контурі
- •§ 9. Перетворення енергії в коливальному контурі
- •§ 10. Рівняння гармонічних електромагнітних коливань у контурі
- •§ 11. Період, частота і фаза коливань
- •§ 12. Затухаючі електромагнітні коливання. Автоколивання
- •§ 13. Генератор незатухаючих коливань
- •§ 14. Вимушені електромагнітні коливання. Змінний струм
- •Миттєве значення ерс синусоїдального струму для фази 60° становить 120 в. Визначити амплітудне значення ерс.
- •3. Ерс змінного струму задана рівнянням. Знайти
- •§ 15. Генератор змінного струму
- •§ 16. Діючі значення напруги й сили струму
- •§ 17. Активний опір у колі змінного струму
- •§ 18. Ємність у колі змінного струму
- •§ 19. Індуктивність у колі змінного струму
- •§ 20. Закон Ома для електричного кола змінного струму
- •§ 21. Потужність в колі змінного струму
- •§ 22. Електричний резонанс. Резонанс напруг
- •§ 23. Поняття про спектр негармонійних коливань і про гармонічний аналіз періодичних процесів
- •§ 24. Вироблення електричної енергії
- •§ 25. Принципи роботи генераторів змінного і постійного струму
- •§ 26. Генератор трифазного струму
- •§ 27. Вмикання навантаження в трифазну систему зіркою і трикутником. Лінійні і фазні напруги
- •§ 28. Асинхронний двигун трифазного струму
- •§ 29. Трансформатор
- •Енергії
- •§ 31. Проблеми сучасної електроенергетики і охорона навколишнього середовища
- •§ 32. Електромагнітне поле
- •§ 33. Струм зміщення
- •§ 34. Електромагнітні хвилі і швидкість їх поширення
- •§ 35. Рівняння хвилі
- •§ 36. Властивості електромагнітних хвиль (відбивання, заломлення, інтерференція, дифракція, поляризація)
- •§ 37. Енергія електромагнітної хвилі. Густина потоку випромінювання
- •§ 38. Винайдення радіо
- •§ 39. Принципи радіотелефонного зв'язку. Амплітудна модуляція і детектування
- •§ 40. Найпростіший радіоприймач
- •§ 41. Радіолокація
- •§ 42. Поняття про телебачення
- •§ 43. Розвиток засобів зв'язку
- •§ 44. Світлові хвилі. Швидкість світла
- •§ 45. Інтерференція світла. Когерентність. Спектральний розклад при інтерференції
- •§ 46. Способи спостереження інтерференції світла
- •Що необхідно для утворення стійкої інтерференційної картини?
- •Які хвилі є когерентними? 5. Як можна одержати когерентні світлові хвилі?
- •§ 47. Інтерференція в тонких плівках
- •§ 48. Практичні застосування інтерференції світла
- •§ 49. Стоячі світлові хвилі
- •§ 50. Дифракція світла
- •§ 51. Принцип Гюйгенса — Френеля. Метод зон Френеля
- •§ 52. Дифракційна решітка
- •1. Визначити довжину хвилі монохроматичного світла, якщо макси мум першого порядку, одержаний за допомогою дифракційної решітки з періодомм, відхилився від нульового максимуму на кут
- •§ 53. Дифракційний спектр
- •§ 54. Визначення довжини світлової хвилі
- •§ 55. Поняття про голографію
- •§ 56. Поляризація світла
- •§ 57. Дисперсія світла
- •§ 58. Спектроскоп
- •§ 59, Спектри випромінювання
- •§ 60. Спектри поглинання
- •§ 61. Спектральний аналіз
- •§ 62. Поглинання світла
- •§ 63. Інфрачервоне і ультрафіолетове випромінювання
- •§ 64. Рентгенівське випромінювання
- •§ 65. Шкала електромагнітних хвиль
- •§ 66, Геометрична оптика як граничний випадок хвильової оптики
- •§ 67 Закони геометричної оптики
§ 50. Дифракція світла
Прямолінійне поширення світла добре підтверджують наші життєві спостереження: скажемо, тінь і напівтінь чи хід променів в оптичних приладах. Однак уважне дослідження світлових явищ показує, що не завжди буває так. Якщо на шляху пучка світла поставити невелике непрозоре тіло, то світло обгинатиме краї цього тіла, відхилятиметься від прямолінійного поширення. Це обгинання і називається дифракцією світла. Нічого несподіваного
в дифракції світла немає, адже електромагнітні хвилі, як ми переконалися, зазнають дифракції, а світло є частковим випадком електромагнітних хвиль.
Довжина світлової хвилі дуже мала, тому в звичайних умовах спостерігати обгинання світлом перешкод досить складно. Для цього ширина перешкод (вузьких екранів, щілин тощо) має бути порядку 1 мм. Помістимо перед конденсором проекційного апарата щілину і, поставимо розсувну щілину 2 і світлофільтр 3 (мал. ї!3).ТІучок світла, що виходить із щілини 1, яка фактично є джерелом світла, освітлює другу розсувну щілину 2, зображення якої розглядається на екрані 4. Зменшуватимемо ширину другої щілини. На екрані проти щілини побачимо світлу смугу, ширина якої буде тим більшою, чим вужчою стає щілина, а за світлою смугою чергуються темні і світлі смуги. Повільно змінюючи ширину другої щілини, центральна світла смуга буде змінюватися на темну, оточену з обох боків почергово світлими і темними смугами. Колір світлої смуги відповідає кольору світлофільтра. При освітленні білим світлом дифракційна картина більш розмита і мав райдужне забарвлення.
Аналогічна картина спостерігається, якщо замість другої щілини поставити натягнуту на рамку тонку дротину або гладеньку капронову нитку. В цьому випадку в центрі дифракційної картини завжди утворюється світла смуга, оточена почергово темними і світлими смугами.
Якщо від джерела S пропустити пучок світла через отвір АВ (мал. 114, с), то на екрані дістанемо світлу пляму аЬ (мал. 114, б). Діаметр цієї плями характеризує ширину світлового пучка, що падає на екран. При зменшенні отвору АВ зменшується і пляма, тобто звужується пучок світла. Проте, починаючи з деяких розмірів отвору
(порядку 0,01 мм і менше), подальше його зменшення спричиняє не зменшення плями ab, а, навпаки, збільшення. При цьому пляма втрачає свою різкість, вона розширена і нерівномірно освітлена (мал. 114, в). На ній з'являються ряд світлих і темних кілець, що чергуються і заповнюють ділянку значно ширшу, ніж це виходить з геометричних побудов, які грунтуються на законі прямолінійного поширення світла. Розподіл освітленості на екрані при дифракції від вузького отвору показано на малюнку 115.
Дифракційні картини нерідко виникають в природних умовах. Так, наприклад, кольорові кільця навколо джерела світла під час спостереження його крізь туман чи запітніле віконне скло обумовлені дифракцією на дуже дрібних краплинах води.
? 1. У чому полягає явище дифракції світлових хвиль і як його м«жна спостерігати? 2. Проколіть голкою отвір в аркуші картону і подивіться через цей отвір на нитку розжарення увімкнутої електричної лампочки. Що ви побачите? Як зміниться спостережуване явище, якщо отвір закрити тонкою кольоровою плівкою?