Учебно – методический комплекс (syllabus) по дисциплине «оптика и атомная физика»
жүктеу/скачать 1,42 Mb.
|
УМК ОПТИКА и АТОМ русс
- Бұл бет үшін навигация:
- Дифракция в параллельных лучах (Дифракция Фраунгофера ).
| Дифракция на диске. Сферическая волна, распространяющаяся от точечного источника S, встречает на своем пути диск. Если диск закрывает первые т зон Френеля, то амплитуда колебания в точке В экрана Э:
Таким образом, в точке В всегда наблюдается интерференционный максимум (светлое пятно), соответствующий половине действия первой открытой зоны Френеля. Центральный максимум окружен концентрическими с ним темными и светлыми кольцами. Дифракция в параллельных лучах (Дифракция Фраунгофера). Дифракция Фраунгофера наблюдается в том случае, когда источник света и точка наблюдения бесконечно удалены от препятствия, вызывающего дифракцию. Параллельный пучок лучей обычно создают, помещая точечный источник света в фокусе собирающей линзы. Дифракционную картину с помощью второй собирающей линзы, установленной за препятствием, фокусируют на экран. Рассмотрим дифракцию Фраунгофера плоской монохроматической волны на одной бесконечно длинной щели шириной a = MN. Оптическая разность хода между крайними лучами МС и ND (см. рисунок): Разобьем открытую часть волновой поверхности MN на зоны Френеля, параллельные ребру М щели. Ширина каждой зоны выбирается так, чтобы разность хода от краев этих зон была равна λ/2, поэтому на ширине щели уместится Все точки волнового фронта в плоскости щели имеют одинаковую фазу и амплитуду колебаний. Поэтому суммарная интенсивность колебаний от двух любых соседних зон Френеля равна нулю. Следовательно: 1) если число зон Френеля четное, то: (m=1,2,3,...) — условие дифракционного минимума (полная темнота) 2) если число зон Френеля нечетное, то (m =1,2,3,.) — условие дифракционного максимума, соответствующего действию одной некомпенсированной зоны Френеля. В направлении щель действует как одна зона Френеля и в этом направлении свет распространяется с наибольшей интенсивностью — центральный дифракционный максимум. Направления, в которых амплитуда максимальна или равна нулю: Распределение интенсивности на экране, получаемое дифракции, называется дифракционным спектром (рисунок (6)). Интенсивности в центральном и последующих максимумах относятся как 1:0,047:0,017:0,0083:..., т.е. основная часть световой энергии сосредоточена в центральном максимуме. Положение дифракционных максимумов зависит от λ. При освещении щели белым светом, центральный максимум наблюдается в виде белой полоски (при разность хода равна нулю для всех λ) — он общий для всех длин волн. Боковые максимумы радужно окрашены фиолетовым краем к центру дифракционной картины (поскольку ). Лекция №6. жүктеу/скачать 1,42 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|