Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля

Явление дифракции заключается в том, что при прохождении через узкие отверстия или около краев непрозрачных экранов, свет испытывает отклонение от прямолинейного распространения, т.е. наблюдается огибание световыми волнами препятствий и проникновение в область геометрической тени. При этом на экране наблюдается чередование максимумов и минимумов интенсивности, аналогично как при интерференции когерентных волн, т.е. основа явления интерференции и дифракции одна и та же, – это волновая природа света. Дифракция возможна при условии, когда длина волны соизмерима с размерами преград.Первоначальная теория дифракции была дана Френелем, который дополнил принцип Гюйгенса, принципом интерференции вторичных элементарных волн.Принцип Гюйгенса заключался в том, что каждую точку волнового фронта можно рассматривать, как центр сферической элементарной волны (см. рисунок).

Френель дополнил принцип тем, что эти вторичные волны когерентны, следовательно, при сложении этих волн получаем явление интерференции.Этот принцип получил название принцип Гюйгенса-Френеля. Согласно этому принципу, при распространении волн, с ограниченным фронтом, свет будет наблюдаться в тех точках, где элементарные волны складываются в фазе, усиливая друг друга. В тех точках, где элементарные волны приходят в противофазе они гасят друг друга, будет наблюдаться темнота. Метод зон Френеля. По принципу Гюйгенса каждая точка фронта волны является источником элементарных волн.Все точки фронта волны колеблются с одинаковой частотой в одной фазе, т.е. когерентны и при взаимодействии друг с другом интерферируют.Для упрощения расчетов Френелем был предложен метод разбиения волнового фронта на зоны (участки), так что волны от двух соседних зон приходят в точку наблюдения в противоположных фазах и при сложении ослабляют друг друга.