Методические указания к лабораторному практикуму по оптике для студентов физического факультета. Голицына О.М - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

28
Поставим на пути сферической расходящейся световой волны
непрозрачный экран с круглым отверстием радиуса r , расположив его так , чтобы
перпендикуляр, опущенный из источника света S на экран, попал в центр
отверстия (рис. 1). На продолжении этого перпендикуляра возьмем точку P. Пусть
r много меньше радиуса кривизны R волнового фронта, падающего на преграду, и
расстояния b от преграды до точки наблюдения P.
Дифракционная картина , наблюдаемая на экране, представляет собой
концентрические светлые и темные кольца. Интенсивность в центре
дифракционной картины , в точке P определяется числом открытых кольцевых зон
Френеля.
Особенностью выбора кольцевых зон Френеля является , как известно [1],
то, что расстояния от краев соседних зон до точки P отличаются на λ /2 (см . рис.
1), т. е. действия соседних зон ослабляют друг друга. Вклад зоны в суммарную
амплитуду волны в точке P монотонно уменьшается с ростом номера зоны .
Суммарная амплитуда в точке P определяется выражением :
E =
E
1
2
±
E
m
2
, (1)
где E
1
- вклад первой зоны Френеля,
E
m
- вклад последней зоны Френеля, помещающейся в отверстии. Знак плюс в
формуле (1) берется при нечетном m, а минус - при четном .
*
R
S
P
b
b+
λ
/2
b+
λ
1-я зона Френеля
2-я зона Френеля
3-я зона Френеля
Рис.1. Построение кольцевых зон Френеля. 
                                       28
      Поставим на пути сферической расходящейся световой волны
непрозрачный экран с круглым отверстием радиуса r, расположив его так, чтобы
перпендикуляр, опущенный из источника света S на экран, попал в центр
отверстия (рис. 1). На продолжении этого перпендикуляра возьмем точку P. Пусть
r много меньше радиуса кривизны R волнового фронта, падающего на преграду, и
расстояния b от преграды до точки наблюдения P.




                        R               b+λ
                                         b+λ/2
                S                                              P
                *
                                       1-я зона Френеля

                                      2-я зона Френеля
                                     3-я зона Френеля
                                                  b

                    Рис.1. Построение кольцевых зон Френеля.

     Дифракционная картина, наблюдаемая на экране, представляет собой
концентрические светлые и темные кольца. Интенсивность в центре
дифракционной картины, в точке P определяется числом открытых кольцевых зон
Френеля.
     Особенностью выбора кольцевых зон Френеля является, как известно [1],
то, что расстояния от краев соседних зон до точки P отличаются на λ/2 (см. рис.
1), т. е. действия соседних зон ослабляют друг друга. Вклад зоны в суммарную
амплитуду волны в точке P монотонно уменьшается с ростом номера зоны.
Суммарная амплитуда в точке P определяется выражением:
                                 E1 E m
                            E=     ±    ,                          (1)
                                 2   2
где E1 - вклад первой зоны Френеля,
Em - вклад последней зоны Френеля, помещающейся в отверстии. Знак плюс в
формуле (1) берется при нечетном m, а минус - при четном.

Страницы