Жарықтың кішкене дөңгелек саңылаудан өткенде дифракцияға ұшырауы

қарастырайық. Оның жолында дӛңгелек саңылауы бар экран орналасқан (5 сурет). Дифракциялық кескін S саңылауының центрінен ӛтетін түзудің бойында жатқан B

нүктесінде бақыланады. Экран саңылаудан b қашықтықта орналасқан және оған паралель. Дифракциялық кескіннің түрі саңылау жазықтығындағы толқындық беттің ашық бӛліктеріне сыйған Френель зоналарының санына тәуелді. B нүктесіндегі әсер ететін Френель зоналар сандарының жұп немесе тақ болуы саңылау ӛлшемі мен толқынның  ұзындығына байланысты.

5-сурет

1. 
   және A_m=(A_m-1+A_m+1)/2 ескерілді
   

Егер саңылаудың ауданына сыйған Френель зоналардың саны тақ болса, B нүктесінде максимум, ал егер жұп болса, минимум бақыланады. Тесікке бір ғана зона сиятын болса, онда B нүктеде интенсивтілік максималь болады. Шынында, берілген жағдайда қорытқы тербелістің амплитудасы A=A₁, яғни саңылаулы мӛлдір емес экран болмаған жағдайдан 2 есе артық. Егер тесікке екі зона ғана сыйса, онда B нүктедегі интенсивтілік ӛте әлсіз болады.

Экранның осьтен тыс бӛліктерінде қорытқы тербелістердің амплитудасын есептеу күрделірек (сәйкес Френель зоналары мӛлдір емес экранмен бӛліктеп жабылады). Бірақ дифракцияға ұшырайтын саңылаудың симметриясына байланысты B нүктесіндегі дифракциялық кескін жарық және қара центрлес сақиналар жүйесінің түрі ретінде бақыланады және де m жұп болған кезде центрде қара, ал m тақ болған кезде жарық са-қина болады. B нүктеден қашықтаған сайын максимумдардың интенсивтілігі кемиді. Саңылау монохроматикалық емес ақ сәулемен жарықталатын болса сақиналар боялады.

Саңылауға сиятын Френельдің зоналар саны саңылаудың диаметріне байланысты. Саңылаудың диаметрі үлкен болғанда A_m<₁/2 және толық ашық толқындық шептегідей қорытынды тербелістің амплитудасы A=A₁/2-ге тең болады. Берілген жағдайда дифракция бақыланбайды, жарық саңылау жоқ кездегідей түзу сызықты таралады.

Дискідегі дифракция

19. 
    нүктелік жарық кӛзінен таралатын монохроматты сфералық толқынды қарастырайық. Оның жолында дӛңгелек, мӛлдір емес диск орналасқан. Дифракциялық кескін S пен дисктің центрінен ӛтетін түзудің бойында жатқан Э экранның B нүктесінде бақыланады. Берілген жағдайда дискпен жабылған толқындық беттің бӛлігін қарастырмаймыз, 6 - суретте кӛрсеткендей ашық Френель зоналары дисктің шетінен бастап құрылады.
    

6-сурет
Барлық ашық Френель зоналары қоздырған қорытқы тербелістің амплитудасын B нүктесіндегі бірінші ашық зона қоздырған амплитуданың жартысына тең деп аламыз. Сондықтан B нүктесінде бірінші ашық Френель зонасының әсерінің жартысына сәйкесті әрқашанда максимум бақыланады ( жарық дағы Пуассон дағы деп аталады). Максимумды жарық немесе қара сақиналар қоршап тұрады.

Максимумдардың интенсивтілігі B нүктесінен қашықтаған сайын кеми береді. Егер дискке ақ сәуле түсетін болса, онда центрлік ақ дақты центрлес түрлі түсті сақиналар қоршап тұрады.

Дисктің диаметрін үлкейткенде, B нүктесінен бірінші ашық Френель зонасы алыстайды және зона бетіне түсірген нормаль мен B нүктесіне бағыты арасындағы  _m

бұрышы артады (3.7 суретке қараңыз). Сондықтан Пуассон дағының жарқырауы дисктің ӛлшемдерін үлкейткенде кемиді. Дисктің ӛлшемі үлкен болғанда, оның артында кӛлеңке бақыланады. Кӛлеңке шекарасы маңайында әлсіз дифракция кескіні бақыланады.

жүктеу/скачать 5,21 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: