Изучение дифракции лазерного света на щели. Дифракция Френеля. Дифракция Фраунгофера. Ескин Н.И - 3 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Если ширина d щели S велика по сравнению с размером первой зоны
Френеля, т. выполнено условие Р<<1, то распределение интенсивности
света за щелью в плоскости наблюдения П представляет собой
геометрическую проекцию картины, возникающей в плоскости, примыкающей к
щели права от нее) Итак Р<<1 - это область геометрической оптики,
дифракционная картина наблюдается у краев щели (на границе света и
тени). Эти две группы дифракционных полос практически независимы друг от
друга. Каждая из этих групп образует картину дифракции Френеля на краю
экрана.
При уменьшении размера d щели S обе системы полос постепенно
сближаются, параметр Ρ растет (см. ф. 1.2). При этом обе системы полос
накладываются друг на друга. Распределение интенсивности в плоскости
наблюдения Π в этом случае определяется числом зон Френеля,
укладывающихся на полуширине щели.
Обратим внимание: изменение волнового параметра достигается как
изменением ширины щели d, так и изменением расстояния от плоскости
наблюдения l. Пусть d=const. Будем перемещать плоскость наблюдения П, т.е.
менять расстояние l. Это приведет к изменению размера зон Френеля . Если
величина l небольшая, такая что <<d, выполнено условие Р<<1, то
распределение интенсивности света за щелью в плоскости наблюдения П
определяется законами геометрической оптики.
Если величина l такова, что <<d, выполнено условие Р1, то
распределение интенсивности в плоскости наблюдения П в этом случае
определяется числом зон Френеля укладывающихся на полуширине щели. Если
это число т , то в поле зрения наблюдается т-1 темная полоса. Таким образом,
по виду дифракционной картины можно оценить число зон Френеля
укладывающихся на полуширине щели.
I. В первой части работы: При постоянном значении ширины щели
d=const изменяется положение плоскости наблюдения П, т.е. изменяется
расстояние l. На экране Э наблюдается изменение интенсивности света за
препятствием. Описать и объяснить это изменение. По числу темных полос
оценить число зон Френеля на полуширине щели d.
Принадлежности. Полупроводниковый лазер с длиной волны 670 нм,
направляющая, набор рейтеров, объект-щель, линза f
1
≈5 см , короткофокусная
линза f
2
=2,4 см , экран наблюдения, карандаш, линейка.
        Если ширина d щели S велика по сравнению с размером первой зоны
Френеля, т.е. выполнено условие Р<<1, то распределение интенсивности
света     за   щелью   в   плоскости   наблюдения     П   представляет   собой
геометрическую проекцию картины, возникающей в плоскости, примыкающей к
щели (справа от нее) Итак Р<<1 - это область геометрической оптики,
дифракционная картина наблюдается у краев щели (на границе света и
тени). Эти две группы дифракционных полос практически независимы друг от
друга. Каждая из этих групп образует картину дифракции Френеля на краю
экрана.
     При уменьшении размера d щели S обе системы полос постепенно
сближаются, параметр Ρ растет (см. ф. 1.2). При этом обе системы полос
накладываются друг на друга. Распределение интенсивности в плоскости
наблюдения Π в этом случае определяется числом зон Френеля,
укладывающихся на полуширине щели.
        Обратим внимание: изменение волнового параметра достигается как
изменением ширины щели d, так и изменением расстояния от плоскости
наблюдения l. Пусть d=const. Будем перемещать плоскость наблюдения П, т.е.
менять расстояние l. Это приведет к изменению размера зон Френеля        . Если

величина l небольшая, такая что         <