ПӘнінің ОҚУ-Әдістемелік кешені 5В073900 «Қурылыс» мамандығы үшін

1. 
   Гюйгенс-Френель принципі.
   
2. 
   Френельдің зоналық әдісі.
   
3. 
   Френель дифракциясы.
   
4. 
   Фраунгофер дифракциясы.
   
5. 
   Бір саңылаудағы және көп саңылаудағы дифракция.
   
6. 
   Спектрлік жіктелу. Голография.
   

Дифракция деп толқындардың жолындағы бөгеттерді орай өтуін немесе толқынның түзу сызықты таралуынан кедергінің маңында кез-келген ауытқуын айтады. Бұл құбылыс дыбыс толқындарында жақсы байқалады. Мысалы, дыбыс үй сыртында да естіледі, себебі дыбыс толқыны үй бұрышын айналып өтеді. Жарық та электромагниттік толқын, сол себепті жарық үшін дифракция құбылысы орын алады.

Дифракция құбылысы Гюйгенс принципімен түсіндіріледі. Гюйгенс принціпі бойынша мезеттегі толқын майданы белгілі болса, келесі () мезеттегі толқын майданын анықтауға болады. Өйткені толқын майданының әрбір нүктесі толқын көзі болып табылады. Бұл екінші реттік толқындарды ораушы жаңа толқын майданы болып табылады. Толқын майданы бөгетке келгенде оның әрбір нүктесі екінші толқын көзі болып шығады. Осы толқындардың ораушысы саңылаудан өткен толқынның майданы болып табылады. Гюйгенс принціпі толқындық майданның таралу бағытын анықтауға мүмкіндік береді, ал амплитудасы, оған сәйкес әр түрлі бағыттағы таралатын толқын интенсивтілігі анықталмайды. Себебі толқын амплитудасының квадраты жарық интенсивтілігін береді. Гюйгенс принципін толықтыратын Френельдің ұсынған тәсілі бұл кемістікті жояды.

Френельдің -ші зонасының ауданы Бұл формула -ға байланыссыз болғандықтан зоналардың аудандары бірдей болады. Зоналардың саны артқан сайын зоналардың нүктесінен қашықтығы арта береді. Олай болса зоналардан келетін жарықтың интенсивтілігі кеми береді және зоналардың саны артқан сайын бұрышы үлкейе береді де нүктесіне әсері азая береді. Осы жағдайда

Жуықтап алғанда -ші зонаның амплитудасы

-ші зонаның радиусын

Сонымен Гюйгенс-Френель принціпі біртекті ортада жарықтың түзу сызықты таралуын да түсіндіре алады.

Жазық жарық толқындардың немесе параллель сәулелердің дифракциясын Фраунгофер дифракциясы дейді. Бұл жарық көзі мен бақылау нүктесі дифракцияция тудырушы бөгеттен шексіз алыс орналасқан жағдайда орын алады. Ол үшін нүктелік көзді жинағыш линзаның фокусына орналастыру қажет те, дифракциялық бейнені бөгеттің арғы орналастырылған екінші жинағыш линзаның фокальдық жазықтығында қарастыру керек.

Сонымен, егер Френель зоналарының саны жұп болса

нүктесінде дифракциялық минимум болады, ал егер Френель зоналарының саны тақ болса

максимум болады.

Дифракциялық тор деп өте дәл құралдың көмегімен ара қашықтықтары бірдей параллель сызықтар (жолақтар) жүргізілеген мөлдір пластинаны айтады.

Бас максимум шарты

Бас минимум шарты

Дифракциялық максимум шарты

және Вульф-Бреггтер шарты деп атайды. (

Рентген сәулелерінің дифракциясы негізгі екі бағытта қолданылады:

1. Рентген сәулелерінің толқын ұзындығы белгілі болғанда және өлшей отырып кристалдардың жазықтық аралық қашықтығын (), яғни заттың құрылымын анықтауға болады анықтауға болады. Осы әдіс рентгено-құрылымдық сараптау делінеді.Вульф-Брегг формуласы электрондар мен нейтрондардың дифракциясы үшін де дұрыс болады.

2. Кристалдық тордың тұрақтысы белгілі болғанда және -ді өлшей отырып түскен рентген сәулесінің толқын ұзындығын () анықтауға болады. Бұл тәсілді рентген-спектроскопия дейді.

Бақылау сұрақтары:

1. 
   Гюйгенс-Френель принципі.
   
2. 
   Френельдің зоналық әдісі.
   
3. 
   Френель дифракциясы.
   
4. 
   Фраунгофер дифракциясы.
   
5. 
   Бір саңылаудағы және көп саңылаудағы дифракция.
   
6. 
   Спектрлік жіктелу. Голография.
   

1. 
   Савельев И.В. Жалпы физика курсы. т. 1,2,3, Алматы, Мектеп, 1977
   
2. 
   Трофимова Т.И. Курс физики, М.,Высшая школа, 1985ж.
   
3. 
   Зисман Г.А. Тодес О.М. Курс общей физики. Т.3.- М: Наука, 1970
   
4. 
   Яворский Б.М. и другие. Курс физики. Т-3.- М: Высшая школа. 1964-1973
   
5. 
   Детлав А.А., Яровский В.М., Милковская Л.В. Курс физики. т. 2,3. М., Высшая школа, 1877
   

Жарық табиғаты және оның таралу механизмi жөнiндегi мәселе Максвелл гипотезасы жауап бердi. Жарықтың ваккумдағы тәжiрибемен өлшенген жылдамдығы мәнiнiң (С=3ּ10⁸ м/с) электромагниттiк толқындардың таралу жылдамдығының мәнiмен сәйкес келуi Максвелдiң жарық – электромагниттiк толқындар деп ұйғарым жасауына негiз болды.

Электромагниттік толқындар белгілі бір жылдамдықпен таралады. Максвелла теориясы бойынша, электромагниттік толқынның жылдамдығы біртектi ортада осы ортаның қасиетімен анықталады:

ε және μ— диэлектрлік және магниттік ортаның салыстырмалы өтімділігі ε₀ = 8,85 10^-12а² сек²/н м² и μ₀= 4π 10^-7 н/а²— электрлік және магниттік тұрақтылар.

Вакуммдағы электромагниттік толқындардың таралу жылдамдықтарын алу үшін соңғы формулаға ε =1, | μ = l қою керек: ν=3ּ10⁸ м/с

Бұл жылдамдық вакуумдағы жарық жылдамдығына тең. Бұл қорытындыдан біз жарықтың электромагниттік толқын екеніне көз жеткіземіз.

Электромагниттік өрістегіоптикалық жиілік ауқымы жарық өрісі деп аталады. Оптикалық ауқымы оның екі негізгі ерекшелігіне байланысты.

- оптикалық ауқымда геометриялық оптиканың заңдылықтары орындалады.

- оптикалық ауқымда жарық заттармен өте бұлыңғыр (әлсіз) әсерлеседі. Оптикалық ауқым жарықталынудың келесі түрлерінен тұрады: рентгендік, ультракүлгін (УК), көрінетін, инфрақызыл (ИҚ) сәулелер.

Негізгі шама, электромагниттік өрісті анықтайтын, электрлік өріс кернеулік векторы болып табылады, және өріс кернеулігінің магниттік векторы.