Составители:
Рубрика:
Лабораторная работа № 4
ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАКЦИИ СВЕТА
НА КРУГЛОМ ОТВЕРСТИИ
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Любая волна, распространяющаяся в однородной среде, свойства которой не
меняются от точки к точке, сохраняет направление своего распространения. В
неоднородной среде, где при прохождении волны испытывают неодинаковые
изменения амплитуды и фазы на поверхности волнового фронта, первоначальное
направление распространения изменяется. Это явление называют дифракцией
.
Дифракция присуща волнам любой природы, и практически проявляется в отклонении
направления распространения света от прямолинейного.
Дифракция возникает при любом локальном изменении волнового фронта,
амплитудном или фазовом. Подобные изменения могут вызываться присутствием
непрозрачных или частично прозрачных преград на пути волны (экранов), или участков
среды с иным показателем преломления (фазовых пластинок). Роль дифракционных
явлений существенно зависит от параметра
2
r
m
b
λ
= ,
где r - размер неоднородности, вызвавшей дифракцию, λ - длина волны, b - расстояние,
по порядку величины равное расстоянию от неоднородности до точки наблюдения. При
m >> 1 хорошо выполняются законы геометрической оптики и дифракционные
эффекты не играют существенной роли. При m ∼ 1 дифракционные явления резко
выражены.
Несмотря на то, что явление дифракции в оптике имеет место всегда, для
наблюдения дифракции требуется постановка специальных экспериментов, в которых
реализуется условие m ∼ 1…10. Цель работы – экспериментальное исследование
дифракции на круглом отверстии и наблюдение дифракционных картин на отверстиях
различной формы. Основная задача состоит в измерении положения характерных точек
в зависимости распределения освещенности вдоль оси отверстия и сопоставление
экспериментальных результатов с теорией.
Сравнительно простой случай дифракции на круглом отверстии представляет
большой практический интерес, так как связан с разрешающей способностью
оптических систем. Задача теории дифракции состоит в расчете распределения
электромагнитного поля в пространстве при заданных расположениях источников и
экранов. Точное решение задачи представляет большие математические трудности.
Существует приближенный метод решения задачи, который применим при выполнении
следующих условий:
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- …
- следующая ›
- последняя »
