Составители:
Рубрика:
Интерференция и дифракция света 4-
38
плоскости изображения вместо точки возникает система колец. Распределение
интенсивности в плоскости изображения вблизи оптической оси, как показывает
теория, соответствует дифракционной картине Фраунгофера. Если изображение
располагается в фокальной плоскости линзы (источник удален на бесконечность и
отверстие освещается плоской волной), то диаметр центрального светлого пятна,
которое можно рассматривать как изображение точечного источника, непосредственно
определяется его угловым диаметром
ϕ (5) и фокусным расстоянием линзы f:
1
1.22Df
d
λ
= .
В реальных оптических системах всегда имеет место ограничение пучков лучей
оправами линз или специальными диафрагмами, и, следовательно, изображение точек
предмета, создаваемое оптической системой, всегда будет иметь дифракционную
структуру. Это ограничивает разрешающую способность оптических систем, т.е.
возможность раздельного изображения близлежащих точек предмета. Точки становятся
неразличимы, если их дифракционные изображения перекрываются. Так как
распределение поля при дифракции носит пространственный характер, то изображение
точки представляет собой не плоскую, а пространственную фигуру. Поэтому понятие
разрешающей способности распространяется также на случай изображения точек,
расположенных вдоль оптической оси системы. Протяженность дифракционного
изображения точки в глубину в несколько раз превышает его диаметр в плоскости
изображения. Соответственно разрешающая способность оптических систем в
направлении оси является более низкой.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Задача: изучить дифракцию Френеля на круглом отверстии и дифракцию
Фраунгофера на отверстиях различной формы.
Оборудование
: гониометр Г-5, набор пластин с отверстиями.
Описание экспериментальной установки
Работа выполняется на гониометре Г-5 – точном оптико-механическом приборе
для отсчета углов с ошибкой не более 2″. Внешний вид прибора показан на рис.9.
Необходимые для выполнения работы органы управления и шкалы отмечены на
рисунке. Здесь 1 – маховичок подъема трубы; 2 – маховичок передвижения сетки
окулярного микрометра; 3 – окулярный микрометр; 4 – зрительная труба; 5 –
маховичок фокусировки; 6 – объектив зрительной трубы; 7 – столик; 8 – объектив
коллиматора; 9 – коллиматор; 10 – шкала с нониусом; 11 – осветитель с диафрагмой
∅ = 0.03 мм; 12 – алидада; 13 – микрометренный винт алидады; 14 – зажимной винт
алидады. Остальные управляющие элементы находятся в нужном положении; вращать
и включать их не рекомендуется. Дотрагиваться до линз ЗАПРЕЩАЕТСЯ.
