Лабораторный практикум по общей физике. Оптика. Карпов А.В - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МУПОЧ «Дубна» | Дубна

Составители: 

Рубрика: 

экране Э увеличенные изображения дифракционных картин, образующихся на разных расстояниях l от
препятствия. По мере перемещения линзы мы последовательно наблюдаем: картину геометрической
оптики (при
2
ld
λ
), далее картинку френелевской дифракции (
2
ld
λ
> ) и, наконец, картинку
фраунгоферовой дифракции, когда
2
ld
λ
, где d – размер щели в непрозрачном экране,
λ
– длина
волны).
Рис. 1. Схема установки для наблюдения дифракции Френеля и Фраунгофера. 1 – Лазер. 2 –
Линза. 3 – Объект. 4 – Экран наблюдения. 5 – Направляющая скамья
Распределение интенсивности света в плоскости наблюдения П проще всего рассчитывается с
помощью метода зон Френеля. Результирующая амплитуда в точке наблюдения P на плоскости П
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 определяется соотношением
m
z
m
zml
λ
=
(7.1)
где l – расстояние между препятствием S и плоскостью наблюдения П ,
λ
– длина волны.
Вид наблюдаемой дифракционной картины определяется значением волнового параметра
l
P
d
λ
= (7.2)
т.е. отношением размера первой зоны Френеля
l
λ
к ширине щели d.
Рис. 2. Зоны Френеля в плоскости щели
41
Если ширина d щели S велика по сравнению с размером первой зоны Френеля, т.е. выполнено
условие , то распределение интенсивности света за щелью в плоскости наблюдения П
1P
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).




  Рис. 1. Схема установки для наблюдения дифракции Френеля и Фраунгофера. 1 – Лазер. 2 –
             Линза. 3 – Объект. 4 – Экран наблюдения. 5 – Направляющая скамья


      Распределение интенсивности света в плоскости наблюдения П проще всего рассчитывается с
помощью метода зон Френеля. Результирующая амплитуда в точке наблюдения P на плоскости П
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 zm определяется соотношением

                                        zm = mλ l                                      (7.1)

где l – расстояние между препятствием S и плоскостью наблюдения П , λ – длина волны.
      Вид наблюдаемой дифракционной картины определяется значением волнового параметра

                                              λl
                                         P=                                            (7.2)
                                              d
т.е. отношением размера первой зоны Френеля   λl к ширине щели d.




                              Рис. 2. Зоны Френеля в плоскости щели


      Если ширина d щели S велика по сравнению с размером первой зоны Френеля, т.е. выполнено
условие P    1 , то распределение интенсивности света за щелью в плоскости наблюдения П
                                             41

Страницы