Волновой фронт

Принцип Гюйгенса позволяет определить фронт волны в любой момент времени, если он известен в какой-то предыдущий момент (рис. 2). Зная положение фронта волны, можно определить направление распространения (направление, перпендикулярное волновому фронту) света. [c.5]

В методе деления волнового фронта, который пригоден только для достаточно малых источников, исходящий от источника пучок делится на два либо проходя через два близко расположенных отверстия, либо отражаясь от зеркальных поверхностей и т. д. [c.80]

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОГЕРЕНТНЫХ ПУЧКОВ В ОПТИКЕ ДЕЛЕНИЕМ ВОЛНОВОГО ФРОНТА [c.81]

Бипризма Френеля. Две призмы (рис. 4.12) с малыми преломляющими углами склеены друг с другом. Источник S расположен на расстоянии г от этих призм. Волновой фронт света, исходящего от источника S, с помощью призм разбивается на две части, и обе волны встречаются за призмами. Так как оба фронта вызваны [c.83]

Согласно принципу Гюйгенса — Френеля, каждый участок светящейся поверхности (волнового фронта) рассматривается как центр вторичного источника. Возмущение, исходящее от некоторого участка Асту вблизи точки Му, описывается в точке наблюдения В выражением [c.119]

Дифракция света на прямолинейном крае непрозрачного экрана. Свет, исходящий из точечного источника S, падает на непрозрачный экран 5i, имеющий прямолинейный край и простирающийся влево до бесконечности. Наблюдение ведется на экране Э-2 (рис. 6.11). Так как волновой фронт ограничивается прямолинейным краем полуплоскости, то наблюдается дифракция. Для оценки дифракционной картины на экране необходимо, как и в предыдущих [c.132]

Элементарные расчеты показывают , что голограмма восстанавливает ту из волн, участвовавших в ее образовании, которая отсутствовала при восстановлен пи волнового фронта. Пусть на фотопластинке сходятся две когерентные волны с плоскими фронтами (рис. 8.2). Углы падения первой и второй волн обозначим соответственно через ii и ц. [c.207]

В заключение покажем, исходя из лучевых поверхностей в одноосных кристаллах, что двум лучам со скоростями ys и vs, идущим по одному и тому же направлению соответствуют два не параллельных между собой плоских фронта со скоростями распространения v n и vh и с нормалями Ni и С этой целью направим из некоторой точки О кристалла (рис. 10.12) луч света Si,2- Очевидно, что в этом направлении луч распространяется с двумя различными скоростями v s и Vs. Если учесть, что плоскости, касательные к лучевой поверхности в точке пересечения ее с лучом, являются плоскостями волнового фронта и скорости по нормали перпендикулярны этим плоскостям и что, кроме того, нормаль и луч для обыкновенного луча направлены вдоль одной линии, го, проведя нормали к поверхностям I и II, получим =/= vh- Аналогичным образом убедимся, что двум параллельным фронтам волны с нормалью Л 1,2 и со скоростями распространения v n и v соответствуют два луча Si и со скоростями v s ф й. образующие некоторый угол между собой (рис. 10.12). Чтобы найти направление луча S,, нужно провести касательную к эллипсоидальной поверхности (пло- [c.260]

Следует отметить, что построение Гюйгенса дает направление нормалей (положение волнового фронта), а не лучей (положение лучевой поверхности), представляющих собой направление распространения световой энергии. Однако, несмотря на то что на опыте мы наблюдаем непосредственно за поведением луча, а не за нормалью к волне, легко выполнимое (простое и наглядное) построение Гюйгенса для нормалей в ряде случаев чрезвычайно облегчает правильное решение задачи. Кроме того, надо учесть, что, вообще говоря, угол между 5 и Л/ невелик. [c.261]

Вследствие параллельности плоского фронта падающей волны к поверхности кристалла вокруг всех точек (от А до D) возникнут сферические волновые поверхности одинакового радиуса и эллипсоидальные волновые поверхности. В результате этого волновой фронт обыкновенной волны внутри кристалла будет параллелен падающему и обыкновенные лучи АО, СО, DO и другие будут рас- [c.262]

Волновая поверхность и луч. Поверхность, на которой все точки колеблются в одинаковой фазе, называется волновой поверхностью или волновым фронтом. Линия, перпендикулярная волновой поверхности, называется лучом. Распространение волн происходит по направлению луча. [c.224]

Волново фронт в момент времени образуют точ- [c.225]

Угол между перпендикуляром к границе раздела двух сред и лучом называется углом падения волны. Если угол падения волны отличен от нуля, то падающая волна достигает различных точек границы раздела двух сред в разные моменты времени. Когда участок падающей волны, отмеченный лучом А А (рис. 223), достигнет 1 раницы раздела двух сред, точка А согласно принципу Гюйгенса становится источником вторичных волн. За то время, пока границы раздела достигнет участок волнового фронта, отмеченный лучом В[В, вторичные волны от точки А распространятся на расстояние R = vAt, Положение фронта отраженной волны в тот момент времени, когда луч В[В достигнет границы раздела в точке В, отмечено на рисунке прямой BD. [c.225]

Пусть на решетку падает монохроматическая волна с плоским волновым фронтом. В результате дифракции из каждой щели свет распространяется не только в первоначальном направлении, но и по всем другим направлениям. [c.268]

Ориентация поглощающей площадки о относительно нормали к волновому фронту падающей электромагнитной волны [c.109]

Отсюда следует, что вектор kj, характеризующий направление нормали к волновому фронту, перпендикулярен векторам Н и D. [c.126]

В основе объяснения двойного лучепреломления лежит принцип Гюйгенса, в котором постулируется, что каждая точка, до которой доходит световое возбуждение, может рассматриваться как центр соответствующих вторичных волн. Для определения волнового фронта распространяющейся волны в последующие моменты времени следует построить огибающую этих вторичных волн. [c.132]

Такую же методику построения волнового фронта можно применить для описания перехода волны из изотропной среды в анизотропную. Если для исследуемого криста.лла известно направление оптической оси, то построение в нем двух волновых поверхностей (обыкновенной и необыкновенной) не представит труда. [c.132]

Приведем еще одно построение для случая нормального падения световой волны на естественную грань кристалла исландского шпата (рис. 3.21). Здесь волновые фронты обыкновенной и необыкновенной волн совпадают, а направления лучей различаются, поскольку двойное лучепреломление имеется и в этом случае. [c.133]

Двумя приведенными примерами можно ограничиться для иллюстрации столь простого и удобного метода построения волнового фронта и определения направлений обыкновенного и необыкновенного лучей. При построении Гюйгенса наглядно выявляется несовпадение необыкновенного луча с нормалью к волновому фронту в кристалле. Но при общей характеристике метода Гюйгенса необходимо учитывать его недостаточность по сравнению с электромагнитной теорией света. В самом деле, теория Гюйгенса [c.133]

Аналогичные отклонения наблюдаются и при использовании УКВ. В частности, отчетливую дифракционную картину можно получить при дифракции УКВ-излучения на крае какого-либо экрана, но распределение интенсивности оказывается отличным от рассчитанного для сферического волнового фронта, так как установка с клистроном излучает волну, более похожую на плоскую, чем на сферическую, что следует учитывать при обсуждении этого простого и эффектного опыта. [c.267]

Перейдем к описанию теории явления. В основе голографии лежит дифракция света, поэтому для понимания физической сущности записи процессов и восстановления волновых фронтов полезно проследить ее на простейшем примере с привлечением теории дифракции. [c.356]

Пусть требуется зарегистрировать и восстановить плоский волновой фронт с волновым вектором kj, нормальным к оси X и направленным под углом 0 к оси Z (рис. 6.81). Поместим в плоскость XOY фотопластинку. В этом сечении распределение поля плоской волны имеет вид [c.356]

Рис. 10.22. Теперь представим себе, что наблюдатель движется относительно среды со скоростью V. Предположим, что в момент t - О волновой фронт 2 достигает точки Р.

Рис. 10.23. Наблюдатель достигнет следующего волнового фронта, когда (03b + V)<-X, Таким образом, для движущегося наблюдателя —v l 33)

На волновом фронте как скорость, так и деформация терпят разрыв по пространственной координате и времени. Это общее свойство волновых фронтов (можно показать в общем случае, что разрыву скорости соответствует разрыв деформации), так что можно сделать интересный вывод о том, что не допускающие разрывов скорости уравнения состояния (некоторые из них обсуждались в разд. 3-4) не допускают и разрывов деформации описанного здесь типа. Фактически Тэннер [43] показал для рассматриваемой задачи, что добавление в уравнение состояния члена, содержащего хотя бы малое время запаздывания, приводит к сглаживанию разрывов. [c.296]

В следующем. Перед экраном 3i располагается дополнительный экран Э с одной щелью S (рис. 4.10). Щели на экранах, согласно иршщипу Гюйгенса, играют роль вторичных источников. Так как волны, исходящие от и S.,, получены разбиением одного и того же волнового фронта, исходяилего из S, то они являются когерентными и в области перекрывания дают штерфереиционную картину. Щели Si и So, играющие роль когерентных источников, называются виртуальными когерентными источниками. [c.81]

Согласно волновому принципу Гюйгенса, положение волнового фронта в некоторый момент времени позволяет определить волновой фронт, а следовательно, и направление лучей в любые последующие моменты времени. Исходя из такого построения, можно прийти к выводу о том, что свет при прохождещш через отверстия на непрозрачном экране распространяется также и в области геометрической тени непрозра<нюго экрана, т. е. имеет место отклонение света от направления прямолинейного распространения. Такое явление огибания светом препятствия носит название дифракции света. Задачу дифракции можно считать решенной, если определить распространение интенсивности в зависимости от углов между прежним направлением (направлением прямолинейного распространения) и направлениями дифрагированных лучей (угол между прежним направлением луча и дифрагированным лучом будем называть углом дифракции). Принцип Гюйгенса не в сосгоя- [c.118]

Линии MqB, МуВ, М В и т. д. распололсены в плоскости чертежа. Такое деление волнового фронта в какой-то степени подобно делению поверхности Земли меридианами на иояса. Очевидно, в отличие от деления меридианами в нашем случае MoMi> [c.133]

Выполнение условия Брэгга—Вульфа для плоскостей Липпмана приводит к избирательности голограммы по отношению к длине волны света, с помощью которого осуществляется восстановление изображения объекта. В действительности при условии постоянства межплоскостного расстояния d, как видно из условия Липпмана— Брэгга—Вульфа, восстановление волнового фронта произойдет только в том случае, если оно осуществляется при той же длине волны, при которой производилась голографическая запись на фотопластинку. Этот факт позволил Ю. Н. Денисюку в качестве источника, восстанавливающего изображение света, пользоваться источником сплошного спектра (светом от солнца и даже от карманного фонарика). В данном случае голограмма из спектра с разными длинами волн выбирает нужную ей одну длину, в которой именно производилась запись, — голограмма действует подобно интерфе-pei/ционному фильтру. [c.219]

Голографический метод записи волнового фронта находит широкое применение в различных областях науки н техники и имеет перспек1ивы в будущем. [c.221]

Вернемся теперь к выявлению тех ограничений, которые связаны с введенными вьипе упрощениями в постановке задачи. Выше уже указывалось, что закрепление направления колебаний векторов Е и Н соответствует переходу от эллиптической к линейной поляризации электромагнитной волны. Постановка одномерной задачи [Е = плоских волн, в этом случае излучению с плоским волновым фронтом соответствует в оптике параллельный пучок лучей. Отклонимся от вопроса о том, сколь реально экспериментальное осуществление плоской волны, и исследуем подробнее ее свойства. [c.28]

Ориентация частично отражающей пластинки (7 и нормалей к волновым фронтам падающей и отралсенной электромагнитных волн [c.109]

Здесь ki — единичный вектор нормали к волновому фронту (ki = = к//г, где k = 2лД) В изотропной с реде этот вектор совпадал [c.126]

Здесь отброшена временная зависимость [при данной форме записи она выглядела бы как ехр(—tojO] и учтено, что источник испускает сферическую волну, исходная амплитуда которой E q. Для простоты будем считать, что точечный источник S испускает монохроматическую сферическую волну. Но все приближения, сделанные ранее (например, квазимонохроматическая волна, излученная протяженным источником, и др.) и позволившие обосновать возможность наблюдения интерференционных явлений, конечно, остаются в силе. Вывод можно провести для произвольной поверхности а, но проще всего предположить, что она совпадает с волновым фронтом от точечного источника, т.е. является сферой радиуса а. [c.257]

Применим графический метод для исследования очень важного случая — дифракции световых волн на крае экрана. Здесь возникает трудность при разбиении на зоны поверхности волнового фронта. На кольцевые зоны делить нельзя, так как экран отрежет по половине от каждой из них. Поэтому попробуем разделить поверхность сферического волнового фронта плоскостями, параллельными ребру экрана (рис. 6.9). Проведем эти плоскости так, чтобы по-прежнему излучение проходило от каждой последующей зоны в противофазе с излучением предыдущей. Для этого положим М Р — MqP = Х/2, М2Р — Ml = л/2 и т. д. Очевидно, что отрезки дуг не равны между собой, т. е. MqM М1М2 [c.265]

Следует иметь в виду, что все проведенные расчеты и построения дифракционных картин справедливы лишь для источника со сферическим волновым фронтом с равномерным распределением энергии по фронту (дифракция Френеля). Если источник достаточно мал, т.е. может считаться точечным, то результаты эксперимента близки к расчетным данным. Но при ипменении условий опыта согласие с рассмотренной теорией уже не наблюдается. Так, например, на рис. 6.12 приведена копия оригинальной фотог рафии, полученной при дифракции лазерного излучения на крае экрана. В этом случае наблюдается очень четкая дифракционная картина, но отношение интенсивностей максимумов и минимумов существенно отличается от распределения, приведенного на рис. 6.11, так как для лазерного излучения распределение энергии по сферическому волновому фронту нельзя считать равномерным. [c.267]

Рассмотрение голограммы как некоторого подобия дифракционной решетки поаволяет уяснить особенности оригинального метода восстановления волнового фронта, предложенного Ю. Н, Денисюком. В этом методе используют толстослойные (несколько десятков микрометров) фотографические пластинки. При встречных пучках (опорной и предметной волн) в толще эмульсии возникает стоячая волна. В результате фотохимических процессов в фотоэмульсии под действием монохроматического света и последующей ее обработки получается своеобразная трехмерная дифракционная решетка. Следовательно, можно восстанавливать изображение, используя источник сплошного спектра, так как трехмерная решетка пропустит излучение только той длины волны монохроматического света, под воздействием которого она образовалась (см. 6.8). Если исходное излучение (опорное и предметное) содержало несколько длин волн, то в толш,е эмульсии возникнет несколько пространственных решеток. При освеш,ении такой голограммы источником сплошного спектра можно получить объемное цветное изображение. [c.359]

Физика. Справочные материалы (1991) -- [ c.224 ]

Аналитическая динамика (1999) -- [ c.378 ]

Оптические волны в кристаллах (1987) -- [ c.37 , c.41 , c.333 , c.592 ]

Дифракция и волноводное распространение оптического излучения (1989) -- [ c.65 ]

Основы оптики Изд.2 (1973) -- [ c.38 ]

Волны (0) -- [ c.193 , c.301 ]

Механика электромагнитных сплошных сред (1991) -- [ c.289 , c.296 , c.301 ]

Особенности каустик и волновых фронтов (1996) -- [ c.69 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...