6.Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля.

Дифракцией нызыв. любое отклонение распространения волн в близи препятствия от законов геометрической оптики. Вследствие дифракции волны могут попадать в область геометрической тени, огибать препятствия, проникать через отверстия в экране. Явление дифракции можно объяснить с помощью принципа Гюйгенса: Каждая точка, до которой доход. волна, служит центром вторичных волн, а огибающая этих волн задает положение волнового фронта в след. момент времени.

Принцип Г. позволяет определить направление распростр. волнового фронта, но не позволяет определить интенсивность волн. распростр. по разным направлениям. Френель дополнил принцип Г. идеей интерференции вторичных волн.

Согласно принципу Г-Ф световая волна, возбуждаемая каким- либо источником, может быть предст. как результат суперпозиции когерентных вторичных волн, излучаемых мнимыми источниками.

Виды дифракции:

1) на сферических волнах (дифракция Френеля)

2) на плоских световых волнах (дифракция Фраунтгофера)

7.Метод зон Френеля.

С помощью п.Г-Ф можно обосновать прямолинейность распр. света в однородной среде.

Пусть S0-точечный источник монохром. излучения, М-точка наблюдения. В качестве вспомог. пов-ти возьмем волновую пов-ть радиуса R. Разобъем пов-ть S на площади кольца, уч-ки называемые кольцами Френеля. Колеб.возбужд в точке М двумя соседними зонами противоп-ны по фазе,так что разность хода от соотв точек этих зон до точки М=𝛌/2, след-но результир амплитуда колеб A=A1–A2+A3–A4+…Если сложить – получим, что результир амп-да колеб А=А1/2 . Поэтому можно считать что свет распр-ся от ист-ка в точку М прям-но.Правомерность деления волн фронта на зоны Френеля подтвержд эксп-но. Так, если на пути монохр света от источника поставить экран, то амплитуда и инт-ть света в точке М увелич в 2 и 4 раза по сравнению с их значением без экрана.

Дифр. Ф или дифр. в сходящихся лучах осуществляется,иногда диф-ая картина наблюдается на конечн. расст. от препятствия вызвавшего дифракцию.

Р ассм. дифракц. на круглом отверст. в непрозрачном экране. При освещ. отверст. монохром .светом на экране наблюд. систему чередующих темных и светлых колец с общим центром в точке О. Если для точки О в отверстии укл-ся четное число зон Френеля, то в точке О наблюд-ся темное пятно. Если число зон нечетное,то в точке О будет светлое пятно.

8.Дифракция Фраунгофера на бесконечно длинной щели.

Дифр плоских свет волн или дифр в паралл лучах наз-ся дифр Фраунгофера.Пусть плоск монохр волна падает перпенд. в плоскости узкой длинной щели шириной а

Р азобьем открыт часть волн пов-ти на зоны Френеля, имеющ вид полос. Ширина зоны выбир так, чтобы разность хода от краев этих зон была равна 𝛌/2.Оптич разность хода 2 крайних лучей ∆=│МN│sin =asin .Тогда на ширине щели уменьшается кол-во зон, число кот зависит от угла ф. От числа зон Ф зависит рез-т налож-ия всех втор волн. При ф=0 щель предст собой одну зону Ф и свет распр с наиб инт-тью. В центре набл центр. дифр макс-м. Осн часть энергии сосред там.

Дифракционный мин

Дифр. макс

(m=1,2,3….)