Согласно принципу Гюйгенса каждая точка среды, до которой дошло возмущение, становится источником вторичных волн. Френель дополнил этот принцип тем, что эти волны, которые появляются от вторичных источников, интерферируют между собой. Каждую точку поверхности, до которой доходит возмущение можно рассматривать как источники вторичных волн, распространяющиеся во всех направлениях. Эти источники когерентны, поскольку получены от одного источника. Дифракция света – огибание волнами препятствия в случае, если размеры препятствия сопоставимы с длинной волны, т.е. дифракция, в конечном счете, это интерференция вторичных волн. Для того чтобы можно было легко предусмотреть что будет в точке, находящейся на некотором расстоянии от источника света Френель предположил волновую поверхность, испускаемую данным источником разбивать на зоны. Т.о. образом образуются конусообразные поверхности. Если радиус первой зоны Френеля rо, то последующие зоны выбираются с таким расстоянием, что они больше предыдущей на λ/2. Разница между зонами на λ/2 дает то, что фазы волн отстают друг от друга на π, а это значит, что каждая зона в точку Р посылает волны, колеблющиеся в противофазе. Это значит, что соседние волны от соседних зон накладываясь будут гасить друг друга. Т.о. если волновая поверхность разбита на нечетное число зон, то общая амплитуда Аобщ=А1-А2+А3-А4+...+АN. AN – амплитуда N-ой зоны; Если число зон нечетная Аобщ=А1/2+АN/2. Если волновая поверхность разбита на четное число зон, тогда Аобщ=А1/2-АN/2 – число зон N-четное. Т.е. если число зон нечетное, то в т.Р наблюдается усиление света, если четное, то гашение. Этот метод зон применяется при объяснении дифракции света.
12. Дифракция на круглом отверстии и непрозрачном экране.
На круглом отверстии
Экран будет закрывать часть волновой поверхности, распространяемой от источника света S. Если число зон, открываемых экраном будет нечетным, то в т.Р наблюдается усиление света. Если экран открывает четное число зон, то в т.Р происходит гашение света. Если изменить расстояние OS (OP) или поменять длину волны света, то картина на экране изменится (поменяется число открытых зон).
На непрозрачном экране
Препятствие перекрывает часть волновой поверхности, соотв-но часть зон будет закрыто. Если препятствие перекрывает N 1х зон: Арез=А0/2±АN/2. Арез=А0/2+АN/2 – открыто нечетное число зон, Арез=А0/2-АN/2 – открыто четное число зон. Арез=АN+1/2. Всегда в независимости от числа открытых или закрытых зон в центре наблюдается светлое пятно. Чем > число закрытых зон, тем пятно становится < светлым. Учитывая дифракцию Френеля можно использовать зонную пластинку, т.е. на пути распространения волны ставить пластинку, которая будет перекрывать четные или нечетные зоны, тогда в т.Р будет происходить усиление света. Например открыто 5 зон, тогда если дальше поставить зонную пластинку, в которой закрыть все четные зоны, то результат в т.Р будет таким, что светлое пятно будет более ярким, чем если бы не было зонной пластинки.
13. Дифракция на щели (Фраунгофера). Условие максимума и условие минимума.
Пусть на непрозрачный экран с прямоугольным
отверстием падает свет. Пусть b – ширина экрана. 
, 
, N – число зон, открываемых экраном. Пусть число
открытых зон будет четное. В т.Р наблюдается темное пятно (Арез=А0/2-АN/2). 
, k=1,2,3…
bsinφ=kλ – в т.Р наблюдается min, т.е. гашение света.
bsinφ=Δr – разность хода соседних волн. Если Δr = целому числу длин волн, то в т.Р наблюдается min.
Пусть N нечетное.
, bsinφ=(2k+1)λ/2 – в т.Р усиление
света.
Если Δr = нечетному числу длин полуволн, то в т.Р наблюдается mах. На экране будет чередование максимумов и минимумов.
14. Дифракционная решетка. Характеристики дифракционной решетки. Ход лучей. Условие максимума и минимума.
Пусть свет падает на экран с множеством щелей одинаковой ширины и отстоящих на равном расстоянии друг от друга.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.