Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







ДИФРАКЦИЯ СВЕТА (ФРЕНЕЛЯ)





Дифракция света – это огибание световыми волнами препятствий. При этом размеры препятствий должны быть сравнимы с длиной волны . Это явление можно объяснить, пользуясь принципом Гюйгенса -Френеля.

Принцип Гюйгенса-Френеля: любая точка пространства, до которой дошло колебание, становится источником вторичных волн. Эти волны когерентны и при наложении интерферируют.

Дифракционная картина – результат интерференции вторичных когерентных волн, т.е. чередование светлых и темных полос (максимумов и минимумов освещенности).

Зоны Френеля – участки волновой поверхности, которые служат источниками вторичных когерентных волн. Расстояние от двух соседних зон до точки наблюдения отличаются на . Следовательно, волны от соседних зон отличаются по фазе на p и, встречаясь, гасят друг друга.

Радиус k-ой зоны Френеля: – для сферической волны,

– для плоской волны.

 

Примеры решения задач.

Задача 1. Свет от монохроматического источника (l=0,6 мкм) падает нормально на диафрагму с круглым отверстием. Диаметр отверстия 6 мм. За диафрагмой на расстоянии 3 м от нее находится экран. 1) Сколько зон Френеля укладывается в отверстии диафрагмы? 2) Каким будет центр дифракционной картины на экране: темным или светлым?

Дано: l=6.10-7м, D=6.10-3м, r0=3 м

Найти: k - ?

Решение. Так как размер круглого отверстия мал, то на нем происходит дифракция света. Используем метод зон Френеля. Разбиваем мысленно волновой фронт, дошедший до диафрагмы с отверстием, на зоны Френеля. Тогда при - отверстие оставляет открытым k зон Френеля, т.к. - радиус k-ой зоны. Действие этих зон и определяет освещенность экрана II. - для плоского фронта. Отсюда ; , k = 5. Так как число открытых зон нечетное (5), то в центре дифракционной картины ( в точке С) будет наблюдаться светлое пятно (волны от соседних зон, встречаясь в точке С, гасят друг друга). Дифракционная картина представляет собой чередование темных и светлых полос в виде концентрических колец. Ответ: k = 5.

Задача 2. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии l от точечного источника монохроматического света (l=6.10-5 см). На расстоянии 0,5l от источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром 1 см. Чему равно расстояние l, если преграда закрывает только центральную зону Френеля?

Дано: R=r0=l/2, l=6.10-7 м, D=10-2 м

Найти: l – ?

Решение. Так как непрозрачная преграда закрывает первую зону Френеля, то . – радиус первой зоны Френеля, так как волна сферическая; k =1.

; l = 166,6 м » 167 м.

Задачи для самостоятельного решения.

7.1. Экран находится на расстоянии L= 40 м от точечного монохроматического источника света (l=5.10-4мм). На расстоянии a=20 м от источника света помещен экран с ирисовой диафрагмой. При каком радиусе отверстия диафрагмы центр дифракционного изображения отверстия будет: а) наиболее темным; б) наиболее светлым?

7.2. Точечный источник света (l=550 нм) находится на расстоянии L=11 м от экрана. Между источником света и экраном на расстоянии b=5 м от экрана помещена ширма с круглым отверстием, диаметр которого d=4,2 мм. Как изменится освещенность в точке, находящейся в центре дифракционной картины, если ширму убрать?

7.3. На расстоянии 2 м от точечного источника света (l=5.10-7 м) находится экран. Посредине между источником и экраном расположена непрозрачная ширма с отверстием радиусом 1 мм. Ширму перемещают к экрану на расстоянии 0,75 м. Сколько раз при ее перемещении будет наблюдаться темное пятно в центре дифракционной картины на экране?

7.4. Вычислить радиусы первых пяти зон Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности равно 1 м, расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения также равно 1 м и l=5.10-7м.

7.5. Вычислить радиусы первых пяти зон Френеля для случая плоской волны. Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1 м. Длина волны l=5.10-7м.

7.6. На диафрагму с круглым отверстием падает нормально параллельный пучок монохроматического света (l=6.10-7м). На экране наблюдается дифракционная картина. При каком наибольшем расстоянии между диафрагмой и экраном в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно?

7.7. Почему красный свет рассеивается туманом меньше, чем свет другого цвета?








Date: 2015-05-05; view: 513; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2017 year. (0.021 sec.) - Пожаловаться на публикацию