Студопедия
Контакти
 


Тлумачний словник

Реклама: Настойка восковой моли




Авто | Автоматизація | Архітектура | Астрономія | Аудит | Біологія | Будівництво | Бухгалтерія | Винахідництво | Виробництво | Військова справа | Генетика | Географія | Геологія | Господарство | Держава | Дім | Екологія | Економетрика | Економіка | Електроніка | Журналістика та ЗМІ | Зв'язок | Іноземні мови | Інформатика | Історія | Комп'ютери | Креслення | Кулінарія | Культура | Лексикологія | Література | Логіка | Маркетинг | Математика | Машинобудування | Медицина | Менеджмент | Метали і Зварювання | Механіка | Мистецтво | Музика | Населення | Освіта | Охорона безпеки життя | Охорона Праці | Педагогіка | Політика | Право | Програмування | Промисловість | Психологія | Радіо | Регилия | Соціологія | Спорт | Стандартизація | Технології | Торгівля | Туризм | Фізика | Фізіологія | Філософія | Фінанси | Хімія | Юриспунденкция

ТЕМА: ДИФРАКЦІЯ

 

ПЛАН

1. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля.

2. Дифракція на круглому отворі, дискові.

3. Дифракція на одній щілині. Дифракційна решітка.

4. Дифракція на просторовій решітці.

 

1. Дифракція-це явище відхилення світла від прямого поширення, яке виникає у середовищи із різко вираженими неоднорідностями( а ~ l ; l ³ а, де а - розмір перешкоди).

 

Основні положення принципу Гюйгенса:

а) кожна точка хвильового фронту хвилі є джерелом нових сферичних хвиль;

б) результуюча хвиля у будь-який час являє собою результат інтерференції всіх вторинних хвиль.

Цей принцип однак не дає методу знаходження результуючої амплітуди у будь-якій точці простору. Це дає метод зон Френеля.

 

Метод зон Френеля :

Маємо джерело світла S. На відстані R від нього поширюється сферична хвиля з вершиною в точці В. Відстань від екрана (спостерігач) до точки В - r0.

 

B3 r3

R B2 r2

S * B1 r1 D

B

 

r0

 

 

На сферічній поверхні вибираємо систему точок В1, В2 і т.д. таким чином, щоб відстань від спостерігача (Д) до кожної наступної точки була більша на l/2 .

 

r1 = r0 + l/2

r2 = r1 + l/2 = r0 + 2l/2

r3 = r0 + 3l/2

....

rk = r0 + kl/2

 

Завдяки такому вибору точок Ві на сферичній поверхні будемо мати зони Френеля одинакової площі S1 = S2 = S3 = . . .

 

 

 
 

 


I

 
 


II

III

 

Коливання, які спостерігаються в точці Д двома будь-якими сусідніми зонами, протилежні за фазою (D £ l/2), амплітуди цих коливань, мають протилежні знаки. Якщо а1, а2 - амплітуди коливань, збуджувані 1, 2 . . . зонами Френеля, то результуюча амплітуда у точці Д має такий вигляд :

 

a1 - a2 + a3 +… - a2k + a2k+1

А = а1 - а2 + а3 . . . + а2к+1 - а

 

Можна показати, що для близько розташованих зон залежність к від А буде лінійною і тому:

,

тоді члени, які стоять в дужках , дорівнюють нулю:

А= a1/2



Интернет реклама УБС

А звідси висновок: якщо маємо відкритий фронт хвилі, то результуюча дія у точці Д складових хвиль дорівнює половині амплітуди першої зони Френеля.

 

2. Маємо диск радіусом R, на який падає світ. Розглянемо дію сферичних хвиль на круглому дискові.

 

 


B

r0 r0 + 2l/2 F

 

 

Застосувавши метод Френеля можна одержати, що результуюча амплітуда у точці В буде дорівнювати непарній кількості зон Френеля:

.

Тому в точці В будемо мати світле пятно. А якщо взяти замість диска круглий отвір, то в результаті будемо мати к відкритих зон Френеля. Світло чи темрява буде в точці В залежатиме від того, парною чи непарною буде кількість зон Френеля.

Якщо к парне - темрява, а якщо к непарне - світло.

 

3. Розглянемо дифракцію параллельного пучка променів, які падають на щілину шириною а.

       
   

 


a

 
 


j

j D

 
 


B Eкран

 

 

D = а sin j

min : a sin j = ± 2k l/2

max : a sin j = ± (2k + 1)l/2

k - кількість зон Френеля.

Якщо парна кількість зон Френеля - темрява, а якщо непарна - світло.

к = 1, 2, 3. . . - порядок дифракційного максимуму або мінімуму.

jк - кут дифрації - це кут під яким спостерігається к-ий дифракційний максимум.

 

Розглянемо дифракційну гратку - систему щілин розділених непрозорими проміжками:

               
       


b

 
 


a

j1

j2

 

Eкран

 

 

d = a + b (період - стала дифракційної решітки).

 

Умови головних max i min:

max : d sinj = ± 2k (l/2)

k = 0, 1, 2,...

 

min: a sinj = ± 2k (l/2)

k = 1, 2, 3,...

Будуть також спостерігати побічно max i min в ямах.

 

4. Явище дифракції на просторовій решітці спостерігається тільки на тілах, розміри яких близькі до довжини хвилі l. Приклад цьому - дифракція рентгеновських променів на кристаличній решітці твердого тіла за рахунок того, що період кристалічної решітки d ~ 10-10 м, l = 10-10 м, d ~ l.

 

 
 


~ ~

D = AB + BC

AB = BC = d . sinJ

D = 2dsinJ,

де d - період решітки кристалу,

J - кут між падаючим променем і площиною кристала.

d

A C

B

 

 
 

 


У відбитих променях максимуми інтенсивності спостерігаються при такій умові:

2d sinJ = ml- Формула Вульфа-Брегів

 

m = 1, 2, 3... - порядок дифракційного максимуму.



Читайте також:

  1. Банківська система: сутність, принципи побудови та функції. особливості побудови банківської системи в Україн
  2. Банківська система: сутність, принципи побудови та функції. Особливості побудови банківської системи в Україні.
  3. Банківська система: сутність, принципи побудови та функції. Особливості побудови банківської системи в Україні.
  4. Дифракція в паралельних променях на щілині
  5. Дифракція рентгенівських променів
  6. ДИФРАКЦІЯ СВІТЛА
  7. Дифракція світла
  8. Дифракція світла на дифракційній гратці
  9. Дифракція світла. Принцип Гюйгенса - Френеля. Метод зон Френеля
  10. Дифракція Фраунгофера
  11. Закони геометричної оптики. Дифракція світла. Принцип Гюйгенса- Френеля
  12. ЛЕКЦІЯ 2.ТЕМА: ФІЗІОЛОГІЯ МІКРООРГАНІЗМІВ

Загрузка...



<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Лекція XVII | Лекція XVIII

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:


 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.003 сек.