ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
1. Дифракция Френеля
Для наблюдения дифракции Френеля используется установка, схема
которой изображена на рис. 1.
Параллельный пучок излучения полупроводникового лазера дифрагирует
на щели S. Исследуется дифракционная картинка в некоторой плоскости П.
В оптическую схему (см. рис. 1) вводится короткофокусная линза Л. С
помощью этой линзы картина дифракции, возникающая в плоскости П,
проектируется на экран наблюдения, т. е. наблюдаемая на удаленном экране Э
картина есть просто увеличенное изображение картины дифракции, которая
образуется в передней фокальной плоскости линзы Л (поскольку при L >>f,
где L - расстояние от линзы до экрана, плоскости П и Э оптически сопряжены:
1/F + 1/L ≈ 1/F при L >>f). Поэтому перемещая линзу Л, мы получаем на
экране Э увеличенные изображения дифракционных картин, образующихся на
разных расстояниях l от препятствия. По мере перемещения линзы мы
последовательно наблюдаем: картину геометрической оптики (при l<< d
2
/ λ),
далее картинку френелевской дифракции (l > d
2
/ λ) и, наконец, картинку
фраунгоферовой дифракции, когда l >> d
2
/ λ, где d - размер щели в
непрозрачном экране, λ - длина волны).
Распределение интенсивности света в плоскости наблюдения Π проще
всего рассчитывается с помощью метода зон Френеля. Результирующая
амплитуда в точке наблюдения Ρ на плоскости Π определяется суперпозицией
колебаний от «открытых» зон Френеля в плоскости щели (рис.2). Графически
результирующая амплитуда определяется с помощью векторной диафрагмы -
спирали Корню. Суммарная ширина т зон Френеля z
m
определяется
соотношением
(1.1)
где l - расстояние между препятствием S и плоскостью наблюдения Π , λ -
длина волны.
Вид наблюдаемой дифракционной картины определяется значением
волнового параметра
(1.2)
т.е. отношением размера первой зоны Френеля к ширине щели d.
1. Дифракция Френеля
Для наблюдения дифракции Френеля используется установка, схема
которой изображена на рис. 1.
Параллельный пучок излучения полупроводникового лазера дифрагирует
на щели S. Исследуется дифракционная картинка в некоторой плоскости П.
В оптическую схему (см. рис. 1) вводится короткофокусная линза Л. С
помощью этой линзы картина дифракции, возникающая в плоскости П,
проектируется на экран наблюдения, т. е. наблюдаемая на удаленном экране Э
картина есть просто увеличенное изображение картины дифракции, которая
образуется в передней фокальной плоскости линзы Л (поскольку при L >>f,
где L - расстояние от линзы до экрана, плоскости П и Э оптически сопряжены:
1/F + 1/L ≈ 1/F при L >>f). Поэтому перемещая линзу Л, мы получаем на
экране Э увеличенные изображения дифракционных картин, образующихся на
разных расстояниях l от препятствия. По мере перемещения линзы мы
последовательно наблюдаем: картину геометрической оптики (при l<< d2 / λ),
далее картинку френелевской дифракции (l > d2 / λ) и, наконец, картинку
фраунгоферовой дифракции, когда l >> d 2 / λ, где d - размер щели в
непрозрачном экране, λ - длина волны).
Распределение интенсивности света в плоскости наблюдения Π проще
всего рассчитывается с помощью метода зон Френеля. Результирующая
амплитуда в точке наблюдения Ρ на плоскости Π определяется суперпозицией
колебаний от «открытых» зон Френеля в плоскости щели (рис.2). Графически
результирующая амплитуда определяется с помощью векторной диафрагмы -
спирали Корню. Суммарная ширина т зон Френеля z m определяется
соотношением
(1.1)
где l - расстояние между препятствием S и плоскостью наблюдения Π , λ -
длина волны.
Вид наблюдаемой дифракционной картины определяется значением
волнового параметра
(1.2)
т.е. отношением размера первой зоны Френеля к ширине щели d.
