Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочник по физике для инженеров и студентов" -> 177

Справочник по физике для инженеров и студентов - Яворский Б.М.

Яворский Б.М. , Детлаф А.А., Лебедев А.К. Справочник по физике для инженеров и студентов — М.: Оникс, 2006. — 1056 c.
ISBN 5-488-00330-4
Скачать (прямая ссылка): spravochnikpofizike2006.djvu
Предыдущая << 1 .. 171 172 173 174 175 176 < 177 > 178 179 180 181 182 183 .. 307 >> Следующая


4°. Дифракция плоской волны на прямолинейном крае плоского экрана (рис. V.5.6). Расчет дифракционной картины можно произвести с помощью спирали Корню. Амплитуда в точке T0, лежащей против края экрана (Ъ = OF+ = 0,5 F F+), вдвое меньше, чем в отсутствие экрана. Интенсивность света соответственно вчетверо меньше. Распределение интенсивностей на плоскости наблюдения, параллельной плоскости экрана, показано на рис. V.5.6.

5°. Дифракция плоской волны на прямолинейной щели (рис. V.5.7). Вид дифракционной картины зави-

сит от величины волнового параметра р

где

II UH
I
I0 - -/Ддлллл*
Т'о J

Рис. V.5.6

Рис. V.5.7
V.5.3. ДИФРАКЦИЯ ФРЕНЕЛЯ

635

а — ширина щели, L — расстояние от плоскости щели до параллельной ей плоскости наблюдения, А — длина волны.

Если р <SC 1 («широкая» щель), то амплитуда волны в точке наблюдения, лежащей против середины, определяется расстоянием F_F+ между полюсами спирали Корню: А = A0, т. е. такая же, как в отсутствие экрана. Распределение интенсивностей на плоскости наблюдения показано на рис. V.5.7, б. Вблизи точек T1 и T2, лежащих против краев щели, оно подобно распределению интенсивностей вблизи точки T0 при дифракции на крае полубесконечного экрана (см. рис. V.5.6, б).

При р~ 1 колебания интенсивности охватывают всю область T1T2, соответствующую изображению щели в геометрической оптике, а также наблюдаются и в области геометрической тени (в отличие от монотонного спадания интенсивности вблизи краев тени при р <SC 1). В зависимости от величины р в середине дифракционной картины может быть как максимум, так и минимум интенсивности.

При р» 1 дифракционная картина имеет такой же вид, как при дифракции Фраунгофера на той же щели (рис. V.5.9). Против середины щели находится основной максимум интенсивности, который тем сильнее «размазан», чем уже щель (рис. V. 5.10).

6°. Дифракция плоской волны, на длинном прямоугольном экране (рис. V.5.8). Относительная амплиту-

да — в произвольной точке T на плоскости наблюло

дения, параллельной экрану, может быть рассчитана с помощью сшгоали Kodhio: — = И 11111,11

J1

а

торы, проведенные в полюсы спирали Корню F+ и F_ из точек спирали, соответствующих значениям V1 и V2 параметра v для краев экрана.

---

_____чГТ'У!______

T1 T0 T2 т

Рис. V.5.8
636

V.5. ДИФРАКЦИЯ СВЕТА

Если волновой параметр р = « 1 (а — ширина

а

экрана), то вблизи границ геометрической тени от экрана либо Si1 ~ 0, либо а2 ~ 0. Поэтому за экраном образуется область тени, на границах которой наблюдаются дифракционные полосы (рис. V.5.8), подобные полосам от края полубесконечного экрана (п. 4°).

7°. Если форма краев экранов и отверстий в них отличается от геометрически идеальной, то дифракционные закономерности пп. 2°—6° не выполняются. Степень отклонения от этих закономерностей определяется величиной —— , где Д — длина основания и высота выступов JLX

(шероховатостей) на краях экрана, L — расстояние от экрана до точки наблюдения, X — длина волны:

а) —— <SC 1 — нарушения дифракционной картины JLX

практически отсутствуют;

б) -А_ ~ 1 — дифракционная картина сглаживается

Jlx

и может исчезнуть;

в) —— 2> 1 — дифракционные полосы или кольца JLX

повторяют конфигурацию выступов и впадин на внешних краях экранов или краях отверстий в них.

4. ДИФРАКЦИЯ ФРАУНГОФЕРА

1°. Дифракцией Фраунгофера или дифракцией в параллельных лучах называют дифракцию плоских волн, т. е. такие дифракционные задачи, в которых источник света и точка наблюдения бесконечно удалены от препятствия, на котором происходит дифракция. Для практического осуществления этого типа дифракции источник света помещают в фокусе собирающей линзы, а дифракционную картину наблюдают в фокальной плоскости второй собирающей линзы, установленной позади препятствия. Дифракционная картина представляет собой «дифракционное изображение» источника света. Этот вид дифракции обычно рассчитывают аналитически.

2°. Два препятствия — экраны называют дополнительными экранами, если отверстиям в одном из них со-
V.5.4. ДИФРАКЦИЯ ФРАУНГОФЕРА 637

ответствуют точно такие же по форме, размерам и расположению непрозрачные участки в другом, и наоборот.

Теорема (принцип) Бабине: при фраунгоферовой дифракции на каком-либо экране интенсивность дифрагированного света в любом направлении, не совпадающем с направлением распространения первичной плоской волны, падающей на экран, должна быть такой же, как и при дифракции на дополнительном экране.

3°. Дифракция на узкой длинной щели. Монохроматический свет падает на щель нормально к ее плоскости. Амплитуда волны в точке наблюдения — побочном фокусе собирающей линзы — равна

(kb . \ . (nb . і

I — sm ф! sinl— sin ф1

А(Ф)=-А0—------------ =A0

kb - nb .

Sin ф — Sin ф

Ci К

где ф — угол дифракции, отсчитываемый от внешней нормали к фронту падающей волны, т. е. от нормали к

2 71

плоскости щели, k = — — волновое число, Ъ — ширина К

щели, A0 — амплитуда в центре дифракционной картины (при ф = 0).
Предыдущая << 1 .. 171 172 173 174 175 176 < 177 > 178 179 180 181 182 183 .. 307 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed