7. Зоны Френеля, спираль Френеля

Метод зон Френеля основан на разбиении сфер волновой поверхности на кольцевые зоны так, что для наблюдатель соседние зоны излучают в противофазе. В связи с этим результатом дифракции света можно рассматривать как результат интерференции нескольких непрерывно расположенных источников, имеющих коническую форму.

Источник удален на расстояние а, наблюдатель – в

Сложим колебания, используя графический метод сложения

В следствие того, что площади соседних зон совпадают по амплитуде,

Для графических колебаний разобьем зоны Френеля на бесконечное количество подзон. Действию каждой подзоны поставим в соответствие вектор, модуль которого равен направлению Е излучаемой волны.

Складывая действия всех подзон, получим результат – центр спирали.

Определение интенсивности излучения от центральной половины зоны Френеля. Разность фаз колебаний между центром 1 зоны и ее серединой равен .

8. Дифракция Френеля на круглом отверстии и на круглом диске.

Результат дифракции на экране будет зависеть от числа зон Френеля, которые размещаются в отверстии радиуса R. Рассмотрим 1 случай. Пусть в отверстии радиуса R помещается четное кол-во зон Френеля. m=2k.

2 случай

Дифракция Френеля на диске. Размеры диска небольшие, сравнимы с размером первых зон Френеля.

1. В силу малости диска А

2) Размер диска >> размера центральных зон. Интенсивности оставшихся открытых зон недостаточно, чтобы сформировать светлое пятно.

9. Дифракция Фраунгофера на щели

Разобьем волновую поверхность на большое число зон

Чем больше число N, тем лучше будет результат интерференции.

При достаточно большом N

Рассмотрим ограничения размеров предметов для явления дифракции ;

Д ифракционная решетка – оптический прибор, состоящий из большого числа одинаковых, равноудаленных друг от друга щелей.

Из статистики следует, что вероятность сложного события, состоящего из двух независимых событий, равна произведению вероятностей независимых событий.

Интенсивность излучения в точке наблюдения пропорциональна вероятности происхождения данного события.

10. Разрешающая способность и дисперсия дифракционной решетки

- разрешающая способность в-ва

Рассмотрим два близлежащих максимума

Критерий Рэлея: два близких мах будут восприниматься раздельно, если величина интенсивности в их области перекрытия не превышает 80% интенсивности мах.

Угловая дисперсия – величина, которая определяется по формуле D= .

11. Дифракция рентгеновских лучей, рентгеноструктурный анализ.

Д ифракция на кристаллической структуре определяется как дифракция на ионных слоях, которые эту структуру образуют. Результатом дифракции на планарной структуре будет такое перераспределение интенсивностей, что мах будут находиться в тех точках, в которых реализуются одновременно мах дифракции при независимом падении излучения с разных сторон.

Ф ормула Вульфа-Брэгга для дифракции

1) Метод Лауэ используется для исследования спектрального состава рентгеновского излучения. По распределению мах определяется волновой состав рентгеновского излучения

2) Метод Д’Байя используют при монохроматическом излучении. Он служит для установления или изучения порядка кристаллической структуры.