Difracția pe disc

Lăsați lumina din punctul sursă (Fig. 8.15) luminează raza opacă pe disc la care o linie dreaptă, perpendiculară pe planul discului și care trece prin centrul său, este punctul de observație. Ca mai sus, presupunem că dimensiunea discului este mult mai mică decât distanța de la disc la disc istochnikai la punctul de observație.

Să presupunem că discul din punctul de observație „zakryvaet'zon Fresnel. Apoi amplitudinea luminii în punctul de observație este egală cu suma algebrică a amplitudinilor volnotkrytyh zone Fresnel:

Dat fiind faptul că amplitudinea zonelor Fresnel adiacente sunt aproximativ egale între ele, același tip de expresie în paranteze poate fi egal cu zero, și apoi se obține

Difracția pe disc

Rezultă că, în centrul modelului de difracție generată de disc, există întotdeauna un punct luminos, indiferent de dimensiunea discului. Istoria fizicii este proprietățile zonelor Fresnel a fost dovada de natura de undă a luminii. Din punct de vedere al observației contemporane Fresnel spotului de lumină în centrul geometric umbra de obstacole. iluminat de lumină, se părea absurd că a servit ca bază pentru Poisson (1781-1853) pentru a protesta față de natura de undă a luminii. Pentru a testa această obiecție Arago (1786-1853) a pus experiența pe care într-adevăr a existat un punct luminos în centrul discului umbrei geometrice (fig. 8.16), lumina luminoase, numit Poisson fața locului Arago-. În corectitudine, trebuie remarcat faptul că observația la fața locului a fost notat cu mult timp înainte de experiență Arago - chiar și în 1713g. Delisle. și 1723. Moraldi. Cu toate acestea, din moment ce natura acestui fenomen nu a fost clar, observațiile au fost observat.

Modelul de difracție de pe disc. observate pe ecran (ris8.16), acesta are caracterul alternativ inele închise și deschise în centrul căruia este un loc luminos.

Să presupunem, pentru definiteness, discul se închide doar o singură zonă Fresnel. Apoi, în centrul modelului de difracție a amplitudinii undei de acționare prin diferența dintre amplitudinile sursei val, atunci când nici un ecran și valul de găuri având o dimensiune a primei zone Fresnel. Dat fiind faptul că amplitudinea undei din prima zonă Fresnel este de două ori mai mare decât amplitudinea sursei de undă la punctul de observație, obținem că intensitatea undei pentru sursa de unitate este egală cu intensitatea undei în absența discului.

Dacă discul se închide două zone Fresnel în centrul de difracție disc amplitudinii undei model determinat de sursa de undă amplitudine atunci când nu există nici un ecran, deoarece amplitudinea undei create prin deschiderea același diametru ca și discul poate presupune aproximativ egală cu zero. efectuat

Difracția pe disc

Raționamentul este, evident, valabil pentru discuri se deschide un număr aleatoriu (nu prea mult) din zonele par sau impar Fresnel.

Astfel, amplitudinea undelor în centrul modelului de difracție pe discul de orice dimensiune egală cu jumătate din amplitudinea undei din prima zonă Fresnel deschis, care coincide cu rezultatul calculelor efectuate mai sus. La periferia discului, distribuția intensității model de difracție este determinată în principal de amplitudinea sursei de undă, prin care „se suprapun“ atenuant cu distanța de la centrul oscilațiilor undelor de imagine ale zonelor Fresnel ale diafragmei parțial deschisă într-un ecran opac de același diametru ca și discul considerat.

Luați în considerare punctul de vedere al modelului de difracție, în funcție de dimensiunea discului. Dacă dimensiunea discului este mult mai mică decât prima zonă Fresnel, există o iluminare aproape uniformă a ecranului - discul deoarece nu a aruncat o umbră. Dacă dimensiunea discului închide „lot“ zonelor Fresnel în centrul modelului de difracție de spoturi luminoase sunt practic invizibile, deoarece , Modelul de iluminare în domeniul umbrei geometrice este aproape de zero, iar difracție inele observate într-o regiune îngustă la limita umbra luminii.

Pentru vector de diagrame ar trebui să fie conștienți de natura amplitudinii vectorului. amplitudine plus este mai bine pentru a face metoda triunghi. Zonele Fresnel sunt împărțite în subbenzi în așa fel încât faza a undelor secundare într-o subbandă a rămas constantă. Valoarea amplitudinii Fresnel difracție este în scădere și acest lucru trebuie să fie luate în considerare atunci când se construiește diagrama vectorială. Distribuția intensității în difracția o deschidere circulară depinde de un număr par sau impar de zone Fresnel este plasată în această deschidere. Atunci când un număr impar de zone Fresnel în centrul modelului de difracție a fost întotdeauna ridicată, și chiar și-minim.

In undele plane de difracție utilizate Fraunhofer deci amplitudinea este independentă de distanța parcursă de unda. Prin urmare, distribuția de intensitate diferă de distribuția de difracție Fresnel.

articole similare