Составители:
Рубрика:
Изучение дифракции света на круглом отверстии 4-
37
где k = 1, 2, 3…, каждой полоске найдется такая, колебания от которой будут
приходить в точку Р
ϕ
в противофазе и, таким образом, при этом условии будет
минимум света в точке Р
ϕ
.
При точечном источнике света S вид дифракционной
картины показан на рис.8, а. Пунктиром показано положение щели.
Рис.8. Схематичный вид картин дифракции Фраунгофера на
одной щели (а) и на круглом отверстии (б)
Дифракция на круглом отверстии
. Заметим, что вследствие симметрии круглого
отверстия относительно поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости отверстия и
проходящей через центр круга, дифракционная картина должна быть симметричной
относительно вращения вокруг этой же оси. Угловое распределение интенсивности
имеет нули при условии:
sin
k
d
λ
ϕµ
π
= , (5) 1, 2, 3...k =
где d – диаметр отверстия; µ
1
=3.8317; µ
2
=7.0156; µ
3
=10.1735,…. Таким образом,
дифракционная картина имеет вид чередующихся светлых и темных концентрических
колец. В центре находится светлое пятно, в котором содержится около 80% всей
энергии, прошедшей отверстие. Угловой размер этого центрального максимума равен
1
1, 22
d
λ
ϕ≅ . Вид дифракционной картины показан на рис.8,б.
О структуре оптического изображения
Дифракционное распределение светового поля определяет структуру
оптического изображения, создаваемого оптической системой. Это можно пояснить
следующими рассуждениями. Пусть за дифракционным отверстием, освещаемым
точечным источником, установлена простейшая оптическая система – собирающая
линза. Волна, прошедшая через отверстие, преломляется линзой и собирается в малой
области, которая является изображением источника. Так как преломление в линзе и
дифракция на отверстии происходят независимо, то дифракционная структура поля
сохранится в преломленной волне. В результате изображение точечного источника не
будет точкой, как это должно быть в рамках представлений геометрической оптики. В
