Размер зоны Френеля

Представим другой опыт. Предположим, что площадь круглого отверстия выбрана так, что при данных aj и 09 она равна площади первой зоны Френеля. Начнем перемещать точку наблюдения Р вдоль линии, соединяющей ее с источником, наблюдая периодическое изменение интенсивности света. Оно происходит потому, что в зависимости от расстояния + 02 открывается одна, две зоны Френеля и т.д. Столь подробное обсуждение этог о возможного эксперимента проведено для того, чтобы читатель уяснил, что размер зоны Френеля достаточно сложно зависит от ai, 02 и А. При варьировании одной из этих величин (в данном случае увеличении 02) изменяется число зон Френеля, умещающихся на выбранном круглом отверстии, что приводит к периодическому изменению интенсивности света в точке Р. [c.259]

Для дифракции сферической волны на круглом отверстии или длинной и узкой щели обычно указывают размер препятствия (радиус отверстия, ширину щели и т. д.) и длину волны к. Например, сравнивается картина дифракции световых и ультракоротких волн, длины волн которых различаются в 100 ООО раз. У читателя может создаться впечатление, что соотношение этих двух величин (длины волны и линейного размера препятствия) нацело определяет условия возникновения дифракционной картины от точечного источника. Эта ошибка, к сожалению, встречается очень часто. На самом деле необходимо учитывать третий параметр — расстояние от источника света до препятствия (или расстояние между препятствием и экраном, на котором наблюдается дифракционная картина). Ведь степень приближения к геометрической оптике связана с тем, сколько зон Френеля уложилось на данном препятствии. Если линейные размеры препятствия того же порядка, что и размер зоны Френеля (ска- [c.268]

При этом вполне можно положить = аз и, обозначая эту величину через р, сравнивать размер препятствия D с характеризующим (с точностью до множителя л/2 ) линейные размеры зоны Френеля. [c.269]

Следовательно, три величины D, р и X определяют условия дифракции и соотношение между ними оказывается решающим при переходе от волновой оптики к геометрической. Для удобства введем понятие параметра дифракции р =VpX/B. Физический смысл этой величины совершенно ясен. Параметр дифракции показывает, каково соотношение между линейными размерами зоны Френеля и введенного препятствия (или отверстия). [c.269]

Для этого необходимо, чтобы О было мало по сравнению с размером зоны Френеля %R ) Ч [c.81]

Из вышесказанного следует, что флуктуационные характеристики существенно зависят от того, оказывается ли радиус корреляции I много меньше или больше, чем размер зоны Френеля /КЬ.В следующих разделах мы исследуем характерные особенности флуктуаций в этих двух различных областях. [c.113]

Эти формулы описывают некоторые свойства, являющиеся общими для всех волновых флуктуационных явлений независимо от вида корреляционной функции. Ели радиус корреляции много меньше, чем размер зоны Френеля л/KL, то дисперсии уровня и фазы всегда равны между собой и пропорциональны квадрату частоты и длине трассы L, т. е. [c.118]

Размер зоны Френеля ИЗ, 118, 138, [c.311]

Если по формуле (47) рассчитать диаметр экрана диска (шарика), который перекрывал бы первую зону Френеля, то за этим препятствием па оси луча всегда будет светлое пятно, которое называют пятном Пуассона. Протяженный ряд пятен Пуассона создает реперную ось, необходимую для центрирования объектов. Этот результат, на первый взгляд, кажется чрезвычайно парадоксальным. по он не противоречит теории Френеля. Из формулы (47) видно, что размер зон Френеля зависит от а, Ь п X. Варьируя одну из этих величин (например, увеличивая Ь), мы изменяем число зон Френеля, уменьшающихся в кругло.м отверстии диафрагмы, , [c.65]

Условие подобия дифракции. Исходя из выражения (6.13а), можно сделать вывод, что при изменении (увеличении или уменьшении) Го в т раз, а размеров отверстия р — в Yт раз для данной длины волны не произойдет изменения числа действующих зон Френеля, т. е. условия наблюдения дифракции останутся прежними (как говорят, имеет место подобие дифракции ). Это экспериментально доказано русским ученым Аркадьевым. Он показал, что при уменьшении размеров препятствия величиной с обычную тарелку, для которого четкая дифракционная картина наблюдается на расстоянии 7 км, примерно в 13 раз можно наблюдать ясную дифракционную картину в лабораторных условиях при [c.125]

Разбивка на зоны Френеля, произведенная, как описано в 33, покажет, что в зависимости от размера отверстия в нем уложится большее или меньшее число зон. При небольшом размере отверстия и соответственных расстояниях до точек А и В можно учитывать лишь ограниченное число действуюш,их зон. Легко видеть, что если отверстие открывает всего лишь одну зону или небольшое нечетное число зон, то действие в точке В будет больше, чем в отсутствие экрана ). Максимум действия соответствует размеру отверстия в одну зону. Если же отверстие открывает четное число зон, то световое возбуждение [c.161]

В случае плоской волны (бесконечно удаленный источник) площадь зоны Френеля равняется лfk, где f — расстояние до глаза наблюдателя, а радиус зоны = Таким образом, для равенства числа зон Френеля надо выбрать расстояние f таким, чтобы х1г = х1У к, где х — размер отверстия, имело одно и то же значение. Таково условие подобия дифракционных картин. Как видно, при двух подобных объектах размером х и х можно наблюдать подобные дифракционные картины, выбрав расстояние до места наблюдения Д и /2 таким образом,, чтобы / //а = х 1х1. Так, в опытах В. К. Аркадьева на моделях (рис. 8.18) можно было моделировать картину дифракции от руки, держащей тарелку, на экране, расположенном на расстоянии 11 км, с легко осуществимого расстояния 40 м, заменив руку и тарелку вырезанной из жести моделью в масштабе, уменьшенном в ]/П 000/40 = 16,5 раз. [c.166]

Размеры объектов очень важны и в вопросе образования резких теней, существование которых является одним из основных аргументов в пользу лучевых представлений оптики (см. 1). Как ясно из 37, при относительно небольших расстояниях от объекта до точки наблюдения (дифракция Френеля) ширина области вблизи геометрической тени, где наблюдаются дифракционные полосы, примерно равна радиусу первой зоны Френеля в случае плоской волны (бесконечно удаленный источник) радиус этой зоны г = (/— рас- [c.273]

Эту ПЛОСКОСТЬ называют дальней зоной объекта. Когда мы имеем дело с объектами микроскопических размеров, дальняя зона находится, как правило, в нескольких миллиметрах от объекта. Но в микроскопии встречаются случаи, когда более удобно использовать зону Френеля или плоскость Фурье. [c.627]

Вообще, при четном числе зон в центре будет темное пятно, окруженное чередующимися светлыми и темными кольцами при нечетном числе зон - в центре светлое пятно, а ближайшее кольцо - темное и т. д. Размеры этих колец тем меньше, чем больше диаметр отверстия, так что при большом диаметре темные и светлые кольца около центра чередуются настолько часто, что мы перестаем различать их и практически не замечаем явления дифракции. Следует отметить, что расчет зон Френеля зависит от длины волны света, поэтому и вид картины от этого сильно зависит. [c.35]

Число осевых мод, возбуждающихся в оптическом резонаторе без стенок при заданной степени инверсии, зависит от потерь в резонаторе. Максимальная выходная мощность определяется величиной энергии, отбираемой из резонатора, при условии поддержания стабильных колебаний. В оптическом резонаторе необходимо учитывать два вида потерь дифракционные, возникающие из-за конечного числа зон Френеля, образующихся относительно какого-либо центра симметрии, а также потери на зеркалах. Потери первого вида определяются законами физической оптики и зависят от геометрических размеров разрядной трубки (или лазерного стержня) и конфигурации зеркал. Потери второго вида сложнее. Кроме потерь на пропускание к ним относятся потери, связанные с поглощением и рассеянием на диэлектрических покрытиях, а также с оптическим качеством подложек для зеркал, причем качество подложки и покрытия оценивается с точки зрения как гладкости поверхностей, так и отклонения их от идеальной геометрии. [c.300]

Трудности метода зон Френеля. Метод зон Френеля приводит к результатам, которые хорошо согласуются с экспериментом для практически важных случаев, когда размеры препятствий много больше длины волны-. Однако метод имеет существенные недостатки [c.212]

Уравнение (2.37) формально имеет решения вида и (г) о. собственными значениями , где т — любое число. Сегмен и Арра-тун, исходя из интуитивной посылки о необходимости ограниченности самой функции и (г) и всех ее производных в точке г = О, пришли к выводу, что т может принимать значения О, 1, 2,. . . Однако такой вывод не имел под собой особой почвы известно, что геометрическим приближением можно пользоваться только тогда, когда относительные изменения и (г) на размере зон Френеля малы. Этому условию в точке г = О удовлетворяет только тривиальное решение w = onst (т = 0), Поэтому в рамках геометрического приближения вопрос о спектре неустойчивых резонаторов не может быть решен. Указанное условие не выполняется также вблизи краев зеркал даже при т = О, что приводит к своеобразным эффектам, с которыми мы вскоре познакомимся. [c.118]

На рис. 78 приведен усредненный по всем спектрам рис. 75 частотный спектр флуктуаций амплитуды (1), соответствующий теоретический спектр (2) и спектр, полученный при измерениях мерцания наземного источника света (3). Спектр флуктуаций амплитуды для звука, так же как и для света, шире и ниже, чем теоретический спектр. Расплывание и уменьшение максимума спектра может быть объяснено флуктуациями скорости переноса неоднородностей по трассе. Можно объяснить также некоторый сдвиг спектра для света влево, а для звука — вправо от теоретического. Размер зоны Френеля для свота был порядка нескольких сантиметров, что уже близко к внутреннему масштабу турбулентности. Для зйука же, наоборот, размер зошл Френеля составлял 1 2м, т. е. уже был сравним с внешним масштабом турбулентности (в вашем случае средней высотой луча над землей). [c.425]

На первый взгляд можег казаться, что будто бы число зон Френеля, укладывающихся в дан[юм отверстии, определяется только длиной волны света и размерами отверстия. Однако выражеиия [c.124]

В зависимости от размера от]зерстия и длины волны при данном взаимном расположении источника, отверстия и экрана число действующих в точке В зон Френеля будет определенным — четным и нечетным. Если чис ю действующих зон нечетное, то в точке В будет наблюдаться максимум, если четное—то минимум. Максимальная интенсивность наблюдается в случае, когда в отверстии укладывается одна зона, а миь ималь-ная — когда две зоны Френеля. Чтобы найти результирующую интенсивность в другой точке экрана Э , например в точке В , необходимо разбить фронт волны на зоны Френеля с центром в точке Oi, находящейся на прямой SB . В этом случае часть зон Френеля будет закрыта непрозрачным экраном Эг и интенсивность в точке будет определяться не только числом зон Френеля, [c.130]

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]

А теперь кратко обсудим вопрос об относительной величине энергии, покидающей объем резонатора, образованного плоски.ми зеркалами, вследствие дифракции за время одного цикла. Для того чтобы дифракционные потери были малыми, дифракционное уширение пучка должно составлять небольшую часть от поперечных размеров зеркал. В этом случае, как известно, мы имеем дело с дифракцией Френеля, и пучок расширяется на величину, примерно равную радиусу первой зоны Френеля iXL. Если бы вблизи одного из зеркал амплитуда сохраняла постоянное значение вдоль волнового фронта, то относительные потери за счет дифракции при достижении второго зеркала были бы, очевидно, пропорциональны кЫа + iXLIb. Однако амплитуда поля на краю зеркал обращается в нуль, в результате чего потери оказываются пропорцио-наль.чыми кубам отношений ]/ХЕ/й, Y kL/b (см. упражнение 252). Кроме того, потери увеличиваются с ростом т а п, т. е. потери минимальны для аксиальных волн и увеличиваются по мере возрастания угла между осью резонатора и волновым вектором. [c.807]

ПИНЧ-ЭФФЕКТ есть свойство канала электрического разряда в электропроводящей среде уменьшать свое сечение под действием собственного магнитного поля тока ПИРОЭЛЕКТРИК— кристаллический диэлектрик, обладающий самопроизвольной поляризацией ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСТВО — возникновение электрических зарядов на поверхости некоторых кристаллов диэлектриков при их нагревании или охлаждении ПЛАЗМА (есть частично или полностью ионизированный газ, в котором объемные плотности положительных и отрицательных электрических зарядов практически одинаковы высокотемпературная имеет температуру ионов выше 10 К газоразрядная находится в газовом разряде кварк-глюонная возникает в результате соударения тяжелых ядер при высоких энергиях ядерного вещества низкотемпературная имеет температуру ионов менее 10" К твердых тел — условный термин, обозначающий совокупность подвижных заряженных частиц в твердых проводниках, когда их свойства близки к свойствам газоразрядной плазмы) ПЛАСТИНКА вырезанная из двоя-копреломляющего кристалла параллельно его оптической оси, толщина которой соответствует оптической разности хода обыкновенного и необыкновенного лучей, кратной [длине волны для пластинки в целую волну нечетному числу (половин для волн для пластинки в полволны четвертей длин волн для пластинки в четверть волны)] зонная — прозрачная плоскость, на которой четные или нечетные зоны Френеля для данного точечного источника света сделаны непрозрачными нлоскопараллельная — ограниченный параллельными плоскостями слой среды, прозрачной в некотором интервале длин волн оптического излучения ПЛАСТИЧНОСТЬ — свойство твердых тел необратимо изменять свои размеры и форму под действием механических нагрузок ПЛОТНОСТЬ тела — одна из основных характеристик тела (вещества), равная отношению массы элемента тела к его объему [c.259]

В качестве ориентировки для оценки разрешения М. м. может слуншть угл. размер первой зоны Френеля, 6ф= /"1/А г. В метровом диапазоне радиоволн в ионосфере 0ф 3, в межпланетной плазме 1", в межзвёздной плазме 10 ". При исследовании мерцаний пульсаров достигнуто рекордное угл. разрешение - 10" ". [c.100]

Влияние поверхности Земли на распространение радиоволн определяется как электрнч. параметрами е и о грунтов II водных пространств, образующих земную. кору, так и структурой поверхности Земли, т. е. её кривизной и неоднородностью. Р. р.— процесс, захватывающий большую область пространства, но наиб, существ, роль в Р. р. играет область, ограняченная поверхностью, имеющей форму эллипсоида вращения, в фокусах к-рого Д и В на расстоянии г расположены передатчик и приёмник (радиотрасса, рис. 2). Большая ось эллипсоида равна г - - к(л/4), малая ось определяется размерами первой Френеля зоны и У Яг/2. Ширина трассы уменьшается с убыванием А,. Если высоты zi и zj, на к-рых расположены антенны передатчика и приёмника над поверхностью Земли, велики по сравнению с А, то эллипсоид не касается поверхности Земли я она не влияет на Р. р. (рис. 2, а). При понижении обеих или одной из конечных точек радиотрассы (или увеличении длины волны) поверхность Земли пересекает эллипсоид. В этом случае на Р. р. оказывают влияние электрич. параметры области поверхности Земли, ограниченной эллипсом сечения, вытянутым вдоль трассы. При сохранении условий zj/A 1 и Zj/A 1 в точке приёма возникает интерференция [c.256]

Новые лиизы Френеля нашли применение в первую очередь в качестве конденсоров, концентрирующих падающий на матовое стекло фотоаппарзтов световой поток в глаз наблюдателя, благодаря чему значительно увеличивается яркость рассматриваемого изображения поля э рения. Для этого линза Френеля должна изображать выходной зрачок объектива на зрачке глаза. Требования к кзчеству линзы весьма низки и сводятся к тому, чтобы весь пучок, прошедший через объектив, попал в зрачок глаза. Кроме того, необходимо, чтобы, рассматривая на матовом стекле (с помощью лупы или без нее) изображение снимаемого поля зрения, глаз не различал границ зон лиизы. Из этого условия определяется максимально допустимый размер зон. [c.515]

Рис. 31. Схема устройства для записи голограмм в системе Holotape. Освещающая плоская волна и объектный пучок получены за счет расширения лазерного пучка. Полевая линза увеличивает эффективность освещенности матрицы точечных отверстий и управляет ее изображением в зоне Френеля, что необходимо для высокой скорости выборки. Размеры даны в миллиметрах. (Согласно Ханнану и др. [24].)

В отличие от большинства других применений голографии в технологии используется восстановленное действительное изображение. Чтобы разрешение было максимальным, необходимо действительное изображение фокусировать как можно ближе к голограмме. Тогда число зон Френеля, дающих вклад в каждую точку изображения, будет наибольшим (при данных размерах голограммы). Если число зон Френеля мало, резкость ухуд- [c.323]

Явления дифракции в дальней зоне, или дифракцию Фраунгофера, мол<но наблюдать и в зоне Френеля [128 получается некоторая путаница в терминологии скольку часто бывает желательным измерить картины дальнего поля, не находясь в области дальнего поля, полезно познакомиться с этим весьма ценным методом. В основном он состоит в том, что устанавливают собирающую линзу с фокусным расстоянием f так, чтобы она принимала все лазерное излучение, и наблюдают изображение в фокальной плоскости линзы. Например, если в фокальной плоскости диаметр контура пятна по, полуинтенсивности равен rf, в области дальней зоны угловая ширина пучка в радианах дается формулой 0 = rf/f. Очевидно, что для лазеров, излучение которых заключено в дифракционных пределах, требуются линзы с большим фокусным расстоянием для того, чтобы получить в фокальной плоскости изображение удовлетворительных размеров. Это требование легко удовлетворяется, поскольку при измерении картин дальнего поля излучения лучших одномодовых газовых лазеров можно пользоваться очень простыми линзами. [c.133]

Зоны Френеля. Типичный пример распространения пучков света конечных размеров изображен на рис. 143. Сферическая (или плоская) волна падает на непрозрачный экран с отверстием. Требуется найти распределение интенсивности света за экраном. Для решения этой задачи с помощью принципа Гюйгенса— Френеля делаются два предположения 1) непроницаемые часта экрана не являются источниками вторичньсс волн 2) в отверстии точки волнового фронта являются такими же источниками вторичных волн, какими оьш были бы при отсутствии непроницаемых частей экрана. [c.208]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...