14 Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Фринеля. Метод зон Фринеля. Дифракция Фринеля на круглом отверстии и на диске.
Дифракция – огибание волнами препятствий.
Принцип гюйгенса-фринеля. Световая волна от источника может быть представлена как результат суперпозиции (сложения) когерентных вторичных волн излучаемых вторичным (фиктивными) источниками – замкнутой поверхности охватывающий источник. Разобъем волновую поверхность на кольцевые зоны такого размера, чтоб расстояния от краев зоны до М отличались на λ/2
Тогда, обозначив амплитуды колебаний 1,2 и ….m зон через А1, А2…Аm (при этом А1>А2>…) получим амплитуду результирующего колебания А= А1-А2+А3-А4+…
При таком разбиении колебаний, колебания двух соседних зон приходят в т. М в противофазе. Сложение этих колебаний – мин. интенсивности. Т.о. открытый участок волнового фронта содержит четное число зон Ф. в т. М мин интенсивности при нечетном числе зон Ф. мах интенсивности.
Дифракция на круглом отверстии.
Вид дифракционной картинки зависит от числа зон Ф. укладывающихся в отверстии. Амплитуда света в т. В экрана будет А=А1/2±Аm/2, где «+» нечетное число m зон Ф.(отверстия скрывает)
«-« - нечетное m
В – четное(центральное кольцо темное)
Дифракция на диске.
Диск закрывает первые m зон Ф., то амлитуда в т. В экрана А=Аm+1-Am-2+Am+3-…=Am+1/2
Т.о. в т. В всегда наблюдается мах (светлое пятно), соответствующий половине действия первой открытой зоны Ф. центр окружен чередующимися кольцами.
15 Дифракция Фраунгофера на одной щели. Дифракционная решетка.
1)∆=(sinφ)d - разность хода лучей
Линза не влияет на разность хода лучей, если отверстие разбить на к зон Ф. ∆=кλ/2
∆=asinφ, а – ширина щели
asinφ=2mλ/2(m€z) услов. min(число зон Ф. четное)
asinφ=(2m+1)*λ/2 (m€z) услов. max(число зон не четное).
2)Это система из N параллельных щелей. Наблюдается дифракция от каждой из щелей.
d=a+b
расстояние дифракционной решетки а-
ширина каждой щели, b
– ширина не прозрачных участков между
щелями
d=1/N N – число щелей на единицу длины
Условия главных max: dsinφ=±mλ(m=1; 2; 3…)
Между двумя главными max располагается N-1 дополнит min, разделен вторичными создающими слабый фон.
Главные максимумы опред. условием интерференции.
dsinφ=kλ, где k – порядок распред. интенсивности
16 Поляризация света. Способы получения поляризованного света. Закон Малюса
Свет- это ЭМВ при распространении этой волны в разных точках пространства векторы напряженности эл. и магн. полей (Е перпендикулярн. Н) имеют различную ориентацию. Е - световой вектор.
Источники света дают естественный свет т.е. такие волны в которых направление колебаний Е, а значит и Н равновероятны для всех направлений. Естественный свет:
Поляризованный свет – свет в котором направление колебаний Е каким-либо образом упорядочены:
Частично поляриз – свет с преимущественным направлением колебаний Е:
Поляризатор для преобразования естественного света в поляризованный (пропускает колебания определенного направления)
Анимизатор – второй поляризатор на пути поляризованного света.
Степень поляризации:
I
– степень светимости
Закон Малюса: интенсивность света прошедшего через анимизатор меняется в зависимости от угла ѱ
– инт. света через 2 анализатора.
– поляризаторы параллельны
Imin=0 – поляризаторы скрещены.