Дифракция света

Глава VI ДИФРАКЦИЯ СВЕТА [c.118]

Дифракция света на круглом отверстии. Свет от точечного источника S, проходя через круглое отверстие на непрозрачном [c.130]

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]

ДИФРАКЦИЯ СВЕТА ОТ ПРЯМОУГОЛЬНОГО И КРУГЛОГО ОТВЕРСТИЙ [c.141]

Дифракция света от прямоугольного отверстия. Пусть имеем прямоугольное отверстие шириной Ь и длиной /. Направим на это отверстие плоский фронт волны. В отличие от дифракции от одной щели в этом случае свет дифрагирует не только в направлении ширины (соответствующий угол дифракции обозначим через ф), но [c.141]

Дифракция света от круглого отверстия. Этот случай имеет большое практическое значение (использование линз в оптических приборах). Роль круглого отверстия играют оправы объективов, являющиеся неотделимой частью оптических приборов. [c.142]

ДИФРАКЦИЯ СВЕТА ОТ ДВУХ И МНОГИХ ЩЕЛЕЙ. [c.143]

Дифракция света от многих щелей. Дифракционная решетка. [c.144]

Дифракция света. При прохождении света через малое круглое отверстие на экране вокруг центрального светлого пятна наблюдаются чередующиеся темные и светлые кольца (рис. 263). Если свет проходит через узкую щель, то получается картина, представленная на рисунке 264. [c.267]

Явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении у края преграды называется дифракцией света. [c.267]

Но значение дифракции света отнюдь не исчерпывается исследованием таких переходных областей. В оптике неизбежно возникает проблема, как согласовать волновую теорию, прекрасно оправдавшую себя при объяснении широкого класса задач, с безусловной справедливостью положений геометрической оптики, оперирующей представлениями о прямолинейно распространяющихся лучах света. Казалось бы, во многих случаях повседневный опыт вступает в противоречие с данными теории. Мы увидим, что развитая Френелем, Кирхгофом и другими теория дифракции полностью объясняет эти парадоксы и в ней вскрывается предельный переход от волновой к геометрической оптике. [c.255]

Наблюдение картины дифракции света на малом прямоугольном отверстии (рис. 6.30) требует усложнения техники эксперимента, так как обычно интенсивность даже главного (центрального) максимума мала. При лекционных демонстрациях нужно использовать телевизионную технику. [c.287]

Во всех рассмотренных задачах по дифракции плоской волны на отверстиях различной формы имело место дифракционное расширение пучка света после прохождения им того или иного отверстия в непрозрачном экране. Оценим возможность практической реализации полученных соотношений, выбрав в качестве примера дифракцию света на узкой щели. [c.289]

Распределение интенсивностей I/Iq при дифракции света на правильной структуре из N п елей [c.297]

Полученные результаты справедливы для решеток с равномерным пропусканием по щели. Если амплитудный коэффициент пропускания т непостоянен, то формула (6.49) может иметь другой вид. Так, например, интересный результат получается при дифракции света нй решетке с гармоническим пропусканием (рис. 6.38). [c.297]

G.38. К вопросу о дифракции света на гармонической решетке [c.298]

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]

Ю.Н.Денисюк предложил другой, более совершенный способ устранения неинформативных составляющих рассеиваемого голограммой поля. Созданные им трехмерные голограммы эффективно рассеивают только информативную предметную волну и допускают восстановление изображения без помощи лазера (достаточно иметь яркий источник света с малыми угловыми размерами). Это достигается вследствие особенностей дифракции света на объемных квазипериодических структурах. [c.359]

В чем заключается метод векторных диаграмм в применении к задачам дифракции Разберите таким способом дифракцию света на круглом отверстии и крае экрана. [c.458]

Рассмотрите дифракцию света на прямоугольном и круглом [c.458]

Дифракция света происходит на частицах, размеры которых одного порядка с длиной волны падающего на них света. Угловое распределение интенсивности и степень поляризации рассеянного света являются функциями размера частицы, показателя прелом-.гения частицы (из нрозрачного вещества) и длины волны падающего света [3941. Для измерения углового распреде.ления и поляризации рассеянного света существует специальное оборудование [293]. Сущность дифракционного метода описана в гл. 5. [c.28]

Дифракция света будет нами рассмотрена в рамках линейной оптики. Отдельные отступления от установленных закономерностей при распространегин мощных световых потоков будут оговорены. [c.118]

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]

Дифракция света на круглом препятствии. Пусть между точечным источником света S и экраном нaбJиoдeния Э находится круглое иепрозрач1юе препятствие П (рис. 6.10). Решение задачи дифракции в этом случае заключается в определении как числа зон Френеля, перекрытых препятствием (в зависимости от размера препятствия и его месторасположения), так и числа открытых [c.131]

Пятно Пуассона. В 1818 г. Френель представил свою теорию дифракции на соискание премии Французской Академии. В том же году член комитета по премиям Пауссон, исходя из теории Френеля, доказал, что в центре тени маленького диска должно наблюдаться светлое пятно, носящее по сей день название ттна Пуассона. Однако поставленный соответствующий опыт вначале не подтвердил предсказание Пуассона. На основании этого Пуассон пришел к выводу, что теория Френеля неверна. Будет уместным отметить, что такое несоответствие результатов эксперимента с выводом из теории Френеля о наличии светлого пятна в центре может иметь место в том случае, когда края непрозрачного экрана не совмещаются точно с краями зон Френеля. Другой член комитета Араго, выполнив соответствующий эксперимент, доказал, что действительно при дифракции света от круглого непрозрачного экрана в центре тени возникает светлое пятно, предсказываемое теорией Френеля. [c.132]

Теорема Бабине. Опираясь г а рассмотренные случаи дифракции света, можно нрийти к формулировке так называемой теоремьЕ Бабине, гласящей Если на пути широкого пучка ставить поочередно препятствия и отверстия с одним и тем же сечением и если ограничиться наблюдением той области, которая в случае свободного пучка представлялась бы совершенно темной (и, кроме того, свободной от дифракции на краях), то в этой области будет наблюдаться дифракционная картина, одинаковая как для препятствия, так и для отверстия . [c.132]

Спираль Корню. Найдем теперь расиредсленне интенсивности на экране Э.2- Используем графический метод сложения амплитуд. Как мы видели прп рассмотреппн дифракции света от круглого отверстия (когда площади зон Френеля были равными), сложение амплитуд дает кривую в виде спирали. Так как в рассматриваемом случае площади зон не равны, то аналогичное построение дает более сложную кривую — вначале она полога, затем переходит в спираль (на рис. 6.13 правая ветвь). Обусловлено это тем, что [c.133]

Дифракция света от двух щелей. При рассмотрении дифракции плоской световой волны от щели мы видели, что распределение интенсивности на экране определяется направлением дифрагированных лучей. Это означает, что перемещение щели паралельно самой себе влево и вправо по экрану 5, (см. рис. 6.17) не приводит к какому-либо изменению дифракционной картины. Следовательно, если на з <ране Эх сделать еще одну щель, параллельную первой, такой же ширины h, то картины, создаваемые на экране каждой щелью в отдельности, будут совершенно одинаковыми. Результирующую картину можрю определить путем слол<ения этих двух картин с учетом взаимной интерференции волн, идущих от обеих щелей. Направим параллельный пучок когерентного света на непрозрачный экран с двумя идентичными щелями шириной Ь, отстоящими друг от друга на расстоянии а (рис. 6.24). Очевидно, в тех направлениях, в которых ни одна из щелей не распространяет [c.143]

Следовательно, при дифракции света на решетке из N правильно расположенных щелей иитенсивность растет не прямо пропорционально числу щелей, а прямо пропорционально квадрату этого числа. Это есть следствие перераспределения полной, прошедшей через все щели световой энергии вследствие интерференции дифрагировавших пучков. Такой результат не имел бы места, если бы щели на решетке располагались не на равных друг от друга расстояниях, а хаотически. В этом случае иитер( зереиционный член обратился бы в нуль и иитенсивность была бы прямо пропорциональна числу щелей, [c.146]

Не представляет принципиальной трудности рассмотреть случаи, когда штрихи в двух направлениях составляют угол, отличный от 90°, и луч падает наклонно к плоскости решетки. Учет этих факторов не изменит общего характера дифракцион1ЮЙ картины. Однако нарушетш строгой периодичности щелей (хаотическое распределение их) приводит к существенному изменению общей картины — наблюдаются симметричные размытые интерференционные кольца, обусловленные дифракцией света на отдельных частицах. Интенсивность наблюдаемых колец будет пропорциональна не квадрату числа щелей, приходящихся на единицу поверхности (как это было при дифракции на правильной структуре), а числу щелей. Эти две принципиально разные картины позволяют по результату наблюдения сделать вывод о характере расположения щелей (или частиц) на плоскости. [c.156]

Голографирование. Восстановление изображения предмета. Уширенный с помощью простого оптического устройства пучок лазера (рис. 8,1) одновременно направляется на исследуемый объект и на зеркало. Отраженная от зеркала опорная волна и рассеянная объектом световая волна надают на обычную фотопластинку, где происходит регистрация возникшей сложной интерференционной картины. После соответствующей экспозиции фотопластинку проявляют, в результате чего получается так называемая голограмма — за[)егнстрнро-ванная на фотопластинке нптерфереици-онная картина, полученная при наложе-пип опорной н предметной воли. Голограмма внешне похожа на равномерно засвеченную пластинку, если не обращать внимания иа отдельные кольца н нятна, возникшие вследствие дифракции света на пылинках и не имеющие отношения к информации об объекте. [c.206]

Дифракционная р< шетка. Дифракция света используется в спектральных приборах. Одним из основных элементов во многих спектральных приборах ягзляется дифракционная решетка. Обычно применяются отрамгательные решетки, но мы рассмотрим принцип действия решетки, представ-ЛЯ101Ц0Й собой прозрачную пластинку- с нанесенной на нее системой параллельных непрозрачных полос, расположенных на [c.267]

Фотография изображения (иаблона ни экране телевизора, полученная в результате дифракции света на металлическом шарике диаметром 3 мм (ai = а2 = 10 м) [c.261]

Соотношение (6.35) позволяет подробно исследовать зависимость ширины дифракционного максимума от линейных размеров отверстия (ширины щели Ь). Чем меньше щель Ь, тем шире центральный максимум. Нетрудно заметить, что при Ь /. центральный максимум расплывается на всю полуплоскость (з1пф1 1, т. е. Ф1 = п/2). Дальнейшее уменьшение щели не имеет смысла, так как при этом будет наблюдаться монотонное уменьшение интенсивности прошедшего света. В опытах по дифракции света обычно используют щели, ширина которых Ь л, и, следовательно, угол дифракции фд, соответствующий первому минимуму, значительно меньше тс/2. [c.285]

Распределение интенсивности при дифракции света на решетках с различной формой пхтрихов [c.299]

Итак, вспомним, что происходит при дифракции света на двух отверстиях в непрозрачном экране. Интерференция дифрагировавших пучков приведет к появлению дополните.аьных максимумов. При выполнении условия з1пф = тл, где т = О, 1, 2,. . . , возникают главные максимумы. При с 81Пф = л/2, ЗХ/2, 57-/2,. . . образуются минимумы, расположенные между главными максимумами. Если на структуру падает плоская монохроматическая волна, то интенсивность света в этих минимумах равна нулю, а видимость дифракционной картины окажется равной единице [c.304]

Разумеется, соотношение (6.86) непригодно для оценки разрешающей силы призмы. При выводе соответствующего выражения исходят из того, что грань призмы (при обычном соотношении размеров призмы и объективов спектрального прибора) ограничивает эффективное сечение выходящего пучка света. Расчет проводится для симметричного хода лучей в призме (см. рис. 6.54), и тогда надо решать задачу дифракции света на прямоугольном отверстии, ширина которого определяется размерами призмьГ. Окончательный результат оказывается весьма простым и наглядным [c.325]

Однако дифракционное размьггие стигматического изображения часто маскируется более грубыми эффектами, обусловленными неизбежными недостатками в качестве оптических деталей, неточностью фокусировки и т.д. Все погрешности оптических систем аберрации) следует свести к минимуму, и лишь тогда в полной мере проявятс)[ искан ения, связанные с дифракцией света. Таким образом, здесь можно провести очевидную аналогию с известными правилами наладки электронных и радиотехнических систем. Сначала нужно устранить грубые неполадки схемы (плохие контакты и другие паразитные сопротивления) и лишь затем пытаться ограничить влияние более тонких эффектов (дробовой эффект, TenjKJBbie шумы и т. д.). [c.328]

В заключение попытаемся качественно объяснить явление рассеяния света различными средами. Мы видели, что дифракция электромагнитной волны на неправильной плоской (двумерной ) структуре приводит к отклонению части потока энергии от его первоначального направления, т.е. к рассеянию света. Аналогичный процесс должен происходить и при дифракции на неправильной пространственной (трехмерной) структуре — дифракция света на каждой частице приведет к отклонению части пучка. Интерференция отклонившихся от первоначального направления волн (обусловливающая возникновение острых дифракционных максимумов) в данном случае не происходит. Весь эффект пропорционален когщентрации рассеивающих центров. [c.352]

Отметим простоту и изя1цность проведенного вывода и укажем, что в рамках волной оптики (см. 2.6) получение аналогичной формулы потребовало больших усилий. Однако при решении других задач можно встретиться с обратной ситуацией. Так, например, истолкование всех тонкостей интерференции и дифракции света методами фотонной физики оказывается более сложным, чем в волновой оптике. В заключении книги кратко исследовано соотношение электромагнитной теории света и физики фотонов, а сейчас продолжим рассмотрение элементарных актов взаимодействия света и вещества в рамках физики фотонов. [c.447]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...