ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
ВВЕДЕНИЕ
Цель данного пособия – помочь студентам научиться решать задачи по
курсу оптики по теме «Дифракция». Подробно рассматриваются анализ и ре -
шение наиболее типичных примеров , аналитический и графический методы
решения. Предложены задачи для самостоятельной работы.
Дифракцией света называют отклонение направления распространения
световой волны от прямолинейного в среде с резкими неоднородностями (от -
верстия, края экранов и др.), что связано с нарушением законов геометрической
оптики . Явление дифракции приводит к огибанию световыми волнами препят-
ствий и проникновению света в область геометрической тени . Решение задачи
дифракции (нахождение распределения интенсивности света в зависимости от
угла дифракции) в рамках электромагнитной теории сводится к нахождению
решения системы уравнений Максвелла при определенных граничных услови -
ях. Однако, такой подход приводит к сложным математическим расчетам. В
практически важных случаях задача может быть решена с использованием
принципа Гюйгенса-Френеля .
Дифракция Френеля . Принцип Гюйгенса -Френеля
Для объяснения явления дифракции Френель дополнил принцип Гюйген-
са идеей интерференции вторичных волн. В соответствии с принципом Гюй-
генса-Френеля для нахождения интенсивности в произвольной точке наблюде-
ния P необходимо просуммировать все колебания, приходящие в эту точку от
вторичных источников . Для подсчёта интенсивности Френель предложил ме -
тод деления фронта волны на такие зоны , что волны от соседних зон приходят в
*
R
S
P
r
0
+
λ
1-я зона Френеля
2-я зона Френеля
3-я зона Френеля
Рис.1. Разбиение на кольцевые зоны Френеля .
r
0
+
λ
/2
r
0
r
0
+3
λ
/2
3
ВВЕДЕНИЕ
Цель данного пособия – помочь студентам научиться решать задачи по
курсу оптики по теме «Дифракция». Подробно рассматриваются анализ и ре-
шение наиболее типичных примеров, аналитический и графический методы
решения. Предложены задачи для самостоятельной работы.
Дифракцией света называют отклонение направления распространения
световой волны от прямолинейного в среде с резкими неоднородностями (от-
верстия, края экранов и др.), что связано с нарушением законов геометрической
оптики. Явление дифракции приводит к огибанию световыми волнами препят-
ствий и проникновению света в область геометрической тени. Решение задачи
дифракции (нахождение распределения интенсивности света в зависимости от
угла дифракции) в рамках электромагнитной теории сводится к нахождению
решения системы уравнений Максвелла при определенных граничных услови-
ях. Однако, такой подход приводит к сложным математическим расчетам. В
практически важных случаях задача может быть решена с использованием
принципа Гюйгенса-Френеля.
Дифракция Френеля. Принцип Гюйгенса-Френеля
Для объяснения явления дифракции Френель дополнил принцип Гюйген-
са идеей интерференции вторичных волн. В соответствии с принципом Гюй-
генса-Френеля для нахождения интенсивности в произвольной точке наблюде-
ния P необходимо просуммировать все колебания, приходящие в эту точку от
вторичных источников. Для подсчёта интенсивности Френель предложил ме-
тод деления фронта волны на такие зоны, что волны от соседних зон приходят в
r0+3λ/2
r0+λ
R
r0+λ/2
S* P
1-я зона Френеля r0
2-я зона Френеля
3-я зона Френеля
Рис.1. Разбиение на кольцевые зоны Френеля.
