Фраунгофера

ДИФРАКЦИЯ В ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛУЧАХ (ДИФРАКЦИЯ ФРАУНГОФЕРА) [c.135]

Опыт Фраунгофера. До сих пор мы имели дело с дифракцией сферической волны. Подобная дифракция подробно была исследована Френелем н поэтому называется дифракцией Френеля. [c.135]

Представляется также интересным (с практической и теоретической точек зрения) рассмотреть случай дифракции параллельных лучей. Вопрос этот в 1821—1822 гг. был рассмотрен Фраунгофером, поэтому дифракция параллельных лучей получила название дифракции Фраунгофера. [c.135]

Схематически опыт Фраунгофера представлен на рис. 6.16. Точечный источник S расположен в фокусе линзы JJi. Между линзами Jli и Л2 расположен непрозрачный экран с отверстием [c.135]

В экспериментах по получению спектров обычно используют призму или дифракционную решетку. Хорошо известно, что, создав примерно 150 лет назад первые дифракционные решетки, Фраунгофер сразу же применил их для изучения спектров различных источников света в частности, он заметил линии поглощения в сплошном спектре Солнца линии Фраунгофера). Еще раньше был осуществлен классический опыт Ньютона, впервые разложившего призмой солнечный луч. И по сей день призмы и дифракционные решетки играют основную роль при создании спектральных приборов. Эти диспергирующие элементы обеспечивают разложение излучения по длинам волн. [c.67]

Принципиальная схема наблюдения дифракции плоских волн дифракция Фраунгофера) представлена на рис. 6. 26. Излучение [c.281]

Распределение интенсивности н дифракционной картине при дифракции Фраунгофера на круглом отверстии [c.288]

Первые дифракционные решетки были созданы Фраунгофером в начале XIX в. Они представляли собой множество параллельно натянутых проволок, просветы между которыми и служили правильной системой щелей. Позднее Фраунгофер наносил с помощью примитивной делительной машины равноотстоящие друг от друга прозрачные штрихи на стеклянных пластинках. [c.298]

Очевидно, что а = djD — угол, под которым видна система двух щелей из точки Р. Для того чтобы было законным использование формул б.З, несколько видоизменим схему опыта (рис. 6.50) между источником (щелью) S и экраном А введем линзу L так, чтобы щель S находилась в ее главном фокусе. Линза Z.2 (Р тем же фокусным расстоянием F, что и Lj) установлена так, что ее главная фокальная плоскость совпадает с плоскостью экрана В. Непрозрачный экран А с двумя параллельными щелями расположим между линзами L и L2. Тогда выполняются все условия для наблюдения дифракции Фраунгофера. При такой геометрии опыта в выражениях, определяющих углы а, р и а, нужно заменить vi D2 F. [c.311]

Используя выражение (6. 97), получаем окончательное условие ахроматизации дл F- и С-линий Фраунгофера в виде [c.332]

Дифракция Фраунгофера от щели [c.172]

Фраунгофер (1821—1822 гг.) рассмотрел несколько иной тип явлений. В расположении Фраунгофера труба наводилась на отдаленный источник света (например, на освещенную щель) и наблюдалось изображение его вблизи фокальной плоскости трубы через ее окуляр. [c.172]

Так как наблюдение по описанному методу ведется в плоскости, сопряженной с плоскостью источника, т. е. в том месте, где свет собирается линзой трубы, то дифракционная картина значительно выигрывает в яркости, и ее наблюдение облегчается. Тип дифракции, при котором рассматривается дифракционная картина, образованная параллельными лучами, получил название дифракции Фраунгофера. [c.173]

Хотя принципиально фраунгоферова дифракция не отличается от рассмотренной выше дифракции Френеля, тем не менее подробное рассмотрение этого случая весьма существенно. Математический разбор многих важных примеров дифракции Фраунгофера не труден и позволяет до конца рассмотреть поставленную задачу. Практически же этот случай весьма важен, ибо он находит применение при рассмотрении многих вопросов, касающихся действия оптических приборов (дифракционной решетки, оптических инструментов и т. д.). [c.173]

Условия, близкие к условиям Фраунгофера, можно осуществить, поместив малый источник света в фокусе линзы и собрав свет при помощи второй линзы в некоторой точке экрана, расположенного в ее фокальной плоскости. Эта точка служит изображением источника. Помещая между линзами экраны с отверстиями различной величины и формы, мы меняем характер дифракционной картины, являющейся изображением источника в зависимости от размеров и формы отверстий часть света пойдет по тем или иным направлениям и будет собираться в различных точках приемного экрана. В результате изображение будет иметь вид пятна, освещенность которого меняется от места к месту. Решить задачу [c.173]

Рассмотрим сначала дифракционные явления Фраунгофера. В этом случае множитель 1/г в (43.1) можно считать постоянным, равным 1/г, и вынести его из-под знака интеграла, полагая г г. Величину г в аргументе косинуса можно заменить приближенным выражением [c.186]

Как и в предельном случае дифракции Фраунгофера, в области малых значений г, отвечающих дифракции Френеля, при гауссовом распределении амплитуд не наблюдается осцилляций интенсивности, характерных для дифракции на отверстиях, выделяющих из волнового фронта участок с приблизительно равными амплитудами (см. 36, 37). Это различие связано, конечно, с постепенностью уменьшения амплитуды поля при удалении от точки О, а отнюдь не с конкретным (гауссовым) законом этого уменьшения, который использовался в вычислениях. Действительно, рассмотрим [c.188]

Решетка была вновь открыта в 1821 г. Фраунгофером, который дал основы теории дифракции в параллельных лучах и осуществил при помощи дифракционного спектроскопа важнейшие открытия (з частности, открыл темные линии в сплошном спектре Солнца — фраунгоферовы линии). [c.208]

Первые решетки Фраунгофер изготовлял из проволоки, намотанной на два параллельно расположенных винта. Таким образом он мог получить решетки с числом штрихов от 40 до 340 на дюйм ), Для изготовления более совершенных решеток Фраунгофер перешел к нанесению штрихов на тонком золотом слое, покрывавшем стекло, а затем непосредственно на стекле (алмазом). Лучшая решетка Фраунгофера была шириной в дюйма и имела период около 3 ыкм (8000 штрихов на дюйм). [c.208]

Фраунгофер указал на принципиальную возможность изготовления отражательных решеток, хотя все его решетки работали как пропускающие. [c.208]

Переход от примитивных решеток Фраунгофера к современным дифракционным решеткам явился сложной технической задачей, в решении которой принимали участие многие исследователи. [c.208]

Ради простоты будем рассматривать поле на больших расстояниях от источника, соответствующих дифракционным явлениям Фраунгофера. Используя результаты вычислений, проведенных в 42, можем написать [c.772]

Определить значения угла ф, соответствующего максимумам амплитуд при дифракции Фраунгофера на одной щели. [c.876]

Вычислить значения амплитуды и интенсивности при дифракции Фраунгофера па одной щели для значений = (йл/Х) sin ф через каждые 30° и построить соответствующие графики. [c.876]

При удалении регистрирующей среды от источников 0 и 0 2 в бесконечность (область VI) получим голограмму, которую принято называть голограммой Фраунгофера. Практически регистрирующая среда не удалится в бесконечность,. это условно выполняется с помощью оптических. элементов, расположенных между объектом и регистрирующей средой. [c.22]

Различают еще голограммы Френеля, которые образуются в том случае, когда каждая точка предмета посылает на регистрирующую среду сферическую волну. По мере увеличения расстояния между объектом и регистрирующей средой голограммы Френеля переходят в голограммы Фраунгофера, а с уменьшением. этого расстояния — в голограммы сфокусированных изображений. [c.22]

Таким образом, изменяя расстояние между объектом и фотопластинкой, можно получить различные типы голограмм, в частности с увеличением этого расстояния голограммы Френеля будут переходить в голограммы Фраунгофера, а с уменьшением — в голограммы сфокусированного изображения. Рассмотренные схемы получения голограмм нашли широкое применение в оптической обработке [c.47]

Дифракция Фраунгофера—дифракция, наблюдаемая па таких расстояниях, при которых угловые [c.150]

Основной средней дисперсией пр>—пс называют разность показателей преломления для длин волн F и С (спектральные линии Фраунгофера 479,99 и 643,85 нм соответственно). [c.767]

Дифракционные решетки бывают пропускаюш,ими и отражающими. Первые (самые простые) пропускающие дифракционные решетки были изготовлены Фраунгофером в 1821 г. На два параллельно расположенных винта были намотаны тонкие проволоки, просветы между которыми составляли систему щелей (до 136 щелей на 1 см). Более совершенные, но довольно грубые пропускающие решетки были созданы Фраунгофером нанесением при помощи простой делительной машины штрихов на тонкий золотой слой, покрывавший стекло. Позднее им были изготовлены решетки нанесением штрихов непосредственно на стекло. Роль щелей на таких решетках играли прозрачные участки стекла между штрихами. Фраунгоферу не удалось сделать решетку с достаточно большим числом штрихов на единицу длины. Самая лучшая его решетка имела 320 штрихов на 1 мм. Важнейший шаг в этом направлении был сделан в 80-х годах прошлого века Роулендом. Им были созданы специальные делительные машины для изготовления более совершенных (порядка 800 штрихов на 1 мм) решеток большого протяжения (до 10 см). Делительные машины Роуленда в дальнейшем были усовершенствованы рядом ученых, главным образом Андерсоном и Ву- [c.149]

Заметим, что такой результат был предсказан Френелем. Опыт Физо первоначально и ставился для проверки этого соотношения. Зоммерфельд оценивает предсказание Френеля как гениальную интуицию. К этому можно лишь добавить, что в данном случае имеется еще одно подтверждение того чрезвычайно высокого уровня, которого достигла в первой половине XIX в. упругостная волновая теория в трудах Френеля, Фраунгофера, Юнга и других выдающихся физиков того времени. [c.368]

Замечательная особенность рассматриваемого случая состоит в том, что гауссово распределение амплитуды имеет место не только в плоскости ЕЕ (г = 0) и в зоне Фраунгофера г wllX), но и при всех промежуточных расстояниях между ЕЕ и точкой наблюдениям. Именно, расчет показывает, что при произвольных г выполняется соотношение (см. упражнение 72) [c.187]

Уже с этими решетками Фраунгофер определил длину волны D-линии Na ( 5886 А). Общая ширина решеток Фраунгофера была невелика, так что разрешающая сила их не превосходила 500. Естественно, что с такой решеткой нельзя было разделить дублет натрня, состоящий из линий 5890 и 5896 А. [c.208]

Свет, освещающий объект, попадает на линзу микроскопа, претерпев рассеяние (ди( зракцию) на деталях объекта, так что структура светового пучка зависит от этого объекта. Рассмотрим для простоты случай, когда освещение производится параллельным , пучком (дифракция Фраунгофера), а объект имеет простую форму ), [c.350]

С И 6 ВДОЛЬ осей Ох и 0/у. Амплитуда в дифр)акционной картине на больших расстояниях (случай Фраунгофера) определяется выражением, которое можно написать по аналогии с результатами 42. [c.808]

Когда объект находится достаточно далеко от фотопластинки либо в фокусе линзы (рис. 13, 6), каждая точка объекта посылает на фотопластинку параллельный световой пучок, при этом связь между амплитудно-фазовыми распределениями объектной волны в плоскости голограммы и в плоскости объекта дается преобразованием Фурье или Фурье-образом, осуществляющим разложение оптического изображения объекта в двумерный спектр по пространственным частотам (более подробно о преобразовании Фурье мы поговорим в главе Голографические оптические. элементы ). Голограмма в. этом случае называется голограммой Фраунгофера. Если амплитудно-фазовые распределения объектной и опорной волн являются Фурье-образами и объекта, и опорного источника, то голограмму называют голограммой Фурье. При получении голограммы Фурье объект и опорный источник обычно располагают в фокусе линзы (рис. 13, в). В случае безлинзовой голограммы Фурье опорный источник располагают в плоскости объекта (рис. 13 г). При. этом фронт опорной во7шы и фронты. элементарных волн, рассеянных отдельными точками объекта, имеют одинаковую кривизну. В результате структура и свойства голограммы практически такие же, как у голограммы Фурье. Голограммы Френеля образуются в том случае, когда каждая точка объекта посылает на фотопластинку сферическую волну (рис. 13, <)). [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...