Дифракция света Френеля

Различают 2 вида дифракции:-Френеля(в сходящихся лучах),-Фроунгофера(в // лучах). В первом случае на препятствие падает сферическая волна, а дифракционная картина наблюдается на экране который находится позади препятствия на конечном от него расстояние. Во втором случае на препятствие падает плоская волна, а дифр. Картина наблюдается на экране который находится в фокальной плоскости линзы, установленной на пути проходящий сквозь препятствие к свету.

При дифракцией Френеля вид дифр. Картины можно выяснить с помощью зон Френеля. Рассмотрим дифракцию Френеля на небольшом круглом отверстии на непрозрачном экране. При освещение отверстия монохроматическим светом с длиной волны a, на экране будет наблюдаться система чередующихся темных и светлых интер. Колец с общим центром в т.О. Если для т.О в отверстии указывается четное число зон Френеля, то в т.О будет наблюдаться темное пятно,т.к. амплитуда света в этой т. меньше чем в отсутствии экрана.A=(Ai-A[2k])2<Ai/2. Если число зон Френеля нечетное, то в т.О будет наблюдаться светлое пятно. (2k+1),A=(Ai+A[2k+2])/2. Если при освещении белым светом будет наблюдаться система цветных колец.

Дифракция Фроунгофера

Дифракция света на узкой длинной щели, которая выполняется непрозрачным экраном. Свет на препятствие падает нормально относительно поверхности. Колебание относительно щели будут совершаться одинаково по фазе. Дифр. Картина наблюдается на экране.// лучи которые идут от краев щели по углом дифр. Пси по отношению к лучам падающего света будут собираться в побочном фокусе. Линза обладает таким свойством, чтоBMFиCEFбудут одинаковы. Поэтому результатом интерференции в т.Fэкрана будет зависеть от разности хода.CD=bsinпси иa. Щель можно разбить по ширине на зоны Френеля, которые будут иметь вид полос, идущих //bи имеющих разность ходаa0/2. Число зон Френеля, кот. Укладываются в щели=2b!sinпси!/a.

Все зоны излучают свет одинаково. Свет возбужденный в т.F2 соседними зонами будет определяться 2 волнами равными по амплитуде, противоп. По фазе. Если число зон Френеля четноеbsinпси=+-2ma/2 –дифр. Минимум. Ели нечетноеbsinпси=+-(2ma+1)/2. Интенсивность будет определяться только 1 зоной Френеля. Самый яркий –центрmaxF0, который наблюдается в главном фокусе призмы. По мере увеличения порядкаn, ширина зон Френеля быстро ухудшается и уменьшается эффективность. В случае немонохроматического света центральныйmaxостается белым, с радужной окраской по краям. Все остальные полосы цветные, т.к.minиmaxодних и тех же порядков будут существовать при разных длинах волн в различных углах дифракции пси.

Дифракция света на одномерной дифр. Решетке

Представляет собой систему из большого числа одинаковых по ширине // др. др. щелей на экране которые раздел. Одинаково по ширине непрозрачными промежутками. BC=DE=h, CD=a=const, d=b+a. При расчете диф. Картины фокальной плоскостью линзы необходимо учитывать интерфер. Вторичных волн, так от разн. Уч. Одной щели так и разных участков. Если плоская монохроматическая волна падает на решетку нормально, то колебание во всех точках всех щелей будут происходить в одинаковых фазах. Для каждой пары соседних щелей сдвиг фаз будет одинаковый.