Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Дифракция от кръгъл отвор и кола

Графични присъединителни амплитуди.

Качеството и в най-простите случаи и количествен анализ на модела на дифракция може да бъде направено с използване на метода за добавяне на графика на амплитудите. За тази равнина пречки, които дифрактирани вълна, тя е разделена на малки участъци. Амплитудата на вълната, идващи от всяка област, представено с вектор на подходяща дължина. Тъй като разликата път на различните части на точката на наблюдение е различен, тогава векторите се завъртат един спрямо друг под ъгъл, равен на фазовата разлика на входящите вълни. В съответствие с принципа на суперпозицията на амплитудата на получения вълна е равна на сумата вектор на амплитудите на вълните от всички области.

Ние прилага метода на добавяне на амплитудите за анализ на плоска вълна на дифракция при кръгъл отвор. дифракционен модел има формата на концентрични светли и тъмни пръстени, както е показано на фигура 56.1. За определяне на интензивността на излъчване в центъра на картината, разделена на малка кръгла дупка на еднаква площ зони (По-малък от зоната на Френел). От всеки един от пръстените на точката за наблюдение ще дойде елементарен амплитуда на вълната , Тези вълни, които имат приблизително еднакви амплитуди, но се различават по фаза в съответствие с промяната в оптична дължина на траекторията на зоната на пръстена до точката на наблюдение, ще се формира в този момент. В диаграмата на вектор представляват стрелите на същата дължина, но завъртян спрямо друга по определен ъгъл , Ако отворите радиус по-голям от радиуса на първия Fresnel зона (Fresnel дифракция на производството), тогава диаграмата на вектор ще има форма, показана на фигура 56.2. Извиване се получава поради факта, че се увеличава броят на пръстен амплитудата на вълната намалява леко. Получената трептенията е представена от векторната сума от елементарни вектори. Начални вълни, идващи от Френел зона, лежат на половина-превръща спирала, нечетните зони съответстват на правото на революцията, и дори - отляво.

Диаграмата на вектор показва, че амплитудата на вълните, идващи от съседните Fresnel зони за равни, но се различават по фаза , Амплитудата на колебанието резултат (и следователно интензитет) в центъра на картината има максимална стойност, ако броят на зоните странно, и минимална стойност, когато четен брой ленти, които се вписват в дупката. С голям брой на Френел зони ( >> 1) на амплитудата на получения вълна е 2 пъти по-малко от амплитудата на вълната от първата зона (фиг. 56.2, д).


Чрез увеличаване на диаметъра на отвора или близо точката на наблюдение ( ) Броят на Френел зони, които се вписват в рамките на дупката ще се увеличи. И в двата случая, интензивността на светлината, ще варира периодично, последователно като минимални и максимални стойности в зависимост от броя на Френел зони. Тъй като увеличението на броя на зона амплитуда намалява, максимумите интензивност и минимуми на интензивността постепенно приближаване когато напълно отворен, предната вълна. Фигура 56.3 показва диаграма на интензитета на светлината в центъра на картината на разстоянието преди отваряне.



Ако плочата на блендата инсталирана, при което цялата дори Френел зона направен непрозрачен, дължината на вълната на нечетните зони, минаваща през плочата, ще се образува в точката на наблюдение в една и съща фаза, която ще доведе до рязко увеличаване на интензивността на светлината. Този запис се нарича зона плоча Френел, и тя работи като фокусиране на обектива. Още по-голям ефект може да се постигне, ако за да се увери, че дори и в рамките на плоча зона да се направи допълнителна пътека разлика , В този случай, на вълните на всички Френеловите зони ще пристигнат във фаза и намесата укрепване помежду си, което води до по-нататъшно увеличение на интензивността. Такова оптичен елемент, наречен Френел фаза плоча.

Fraunhofer дифракция може да се види най-голямо разстояние от кръгъл отвор (на полето). В този случай отворът размер по-малък от радиуса на първия Fresnel зона. В центъра на картината винаги има светло петно, в които се концентрира 84% от светлинния поток, преминаващ през отвора. първи минимум дифракция се наблюдава под ъгъл

(56.1)

съответно и радиусът на първия пръстен е тъмно ,

Fraunhofer дифракция при кръгова апертура е от голямо практическо значение, тъй като по-голямата част на оптични инструменти има кръгов ръб. Представете си, че с оптично устройство (например, телескоп) наблюдава два близко разположени звезди, които могат да се разглеждат като точкови обекти. В резултат на това образът на дифракция на всяка звезда няма да е точка, като в мъгла, както е показано на фигура 56.1. Ако звездите са достатъчно близо една до друга, те се сливат образи, и един наблюдател не може да ги различи като две различни предмети. По този начин, явлението дифракция въвежда лимит за теоретична резолюция на оптични инструменти. За обективна оценка на резолюцията използва критерия Rayleigh, съгласно което двете точкови обекти се считат решени ако централната максимума на модела на дифракция на един от тях съвпада с първата дифракция минимум от друга. В съответствие с критерий Рейли ъглова разделителна способност на Оптично устройство с кръгъл отвор се определя от (56.1).

В диапазона на видимата дължина на вълната ( 0.5 m, която съответства на зелен цвят, за които има максимална чувствителност око) с невъоръжено око, се счита, диаметъра на зеницата , Резолюцията ще бъде 30 Анг. стр. Когато спазване през бинокъл с диаметър на обектива , От израза (56.1), получаваме И за астрономически телескоп с огледало с диаметър първична резолюция е Както може да се види от тези оценки, използването на оптични устройства значително увеличава разделителната способност на окото.

Методът на Френел зони и да позволи на диаграмата на вектор, за да обясни очевидния парадокс, който е един от най-решаващо доказателство за верността на изявленията на вълна характер на светлината. Ако плоска вълна, вместо на пътя на екрана с една дупка, за да се сложи непрозрачен диск, то ще блокира част от повърхността на вълната. Вектор схема ще има форма, показана на фигура 56.4, където пунктираната линия показва амплитудите на елементарни вектори, съответстващи на припокриват част на повърхността на вълната. Амплитудата на получения трептенията е представена от вектор То е съставено от "олекотена" спирала към центъра му. Чрез увеличаване на размера на диск амплитудата (и интензитет) ще намалее, обаче, винаги е различна от нула. Това означава, че в центъра на непрозрачен диска трябва винаги да се наблюдава светло петно. Френски физик и математик Симеон Дени Поасон основава на Френел работа за пръв път в тази на пръв поглед абсурдно заключение, и открили доказателства му срещу теорията на Френел. Скоро, обаче, френският физик и астроном Dominique Arago наистина намерил светло петно ​​в центъра на геометричната сянка диск, и след това вълновата теория на светлината е станал общоприет.

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| Дифракция от кръгъл отвор и кола

; Дата: 05.01.2014; ; Прегледи: 1878; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.22
Page генерирана за: 0.046 сек.