Дифракция света

1. Дифракция света

2. План лекции

1. Принцип Гюйгенса- Френеля
2. Метод зон Френеля
3. Дифракция Френеля
4. Дифракция Фраунгофера
5. Дифракционная решетка
6. Голография

3.

Дифракцией
называется огибание волнами
препятствий или отклонение распространения
волн
вблизи
препятствий
от
законов
геометрической
оптики.

4.

5. Принцип Гюйгенса

Согласно
принципу
Гюйгенса:
каждая
точка
среды,
до
которой
доходит
волна,
служит
центром
вторичных
волн, а огибающая
этих
волн
дает
положение волнового
фронта в следующий
момент времени.

6.

Каждая
точка среды, до которой дошла
волна,
сама
становится
источником
вторичных волн.
Каждая точка волнового фронта становится
источником вторичных волн.
Огибающая вторичных волновых фронтов
дает новое положение фронта первичной
волны.

7.

8.

Принцип
Гюйгенса –Френеля: Световая
волн, возникающая от источника S, может
быть
представлена
как
результат
суперпозиции когерентных вторичных волн,
излучаемых фиктивными источниками.
Если источник света S и точка наблюдения Р
расположены от препятствия так далеко, что
лучи падающие на препятствие, и лучи,
идущие на экран, образуют параллельные
пучки - это дифракция Фраунгофера.

9. Дифракция

Дифракция не
наблюдается
Дифракция
наблюдается

10. Условия наблюдения дифракции

Дифракция не
наблюдается
Если
размеры
препятствия
соизмеримы с длиной
волны, то дифракция
наблюдается

11. Зоны Френеля

Френель разбил волновую поверхность на кольцевые
зоны такие, чтобы расстояния от краев зоны до
точки М отличаличь на половину длины волны . Это
зоны Френеля.

12. Зоны Френеля

Построение зон Френеля

13.

S1 B– S0B = S2B – S1B = S3B – S2B = …= λ / 2

14.

Расстояние
,
Вm
,
,…
Амплитуда результирующего светового
колебания в точке В
А = А1 – А2 + А3 – А4 +… ,

15.

Радиус зоны Френеля

16. Дифракция Френеля

А = А1 – А2 + А3 – А4
+…± Аm.
А = А1/2 ± Аm/2.
Радиус зоны Френеля

17.

Если нечетное число зон Френеля , то амплитуда
(интенсивность) в т.В будет больше, чем при свободном
распространении волны, если четное, то амплитуда
будет равна 0.

18. Дифракция на круглом отверстии

Дифракция на круглом отверстии, в
котором укладывается четное и
нечетное зон Френеля

19. Дифракция Френеля на диске

20.

Дифракция от непрозрачного
экрана

21. Дифракция Фраунгофера в параллельных лучах

22.

Условие
интерференционного
минимума
a sin k
Условие
интерференционного
максимума
a sin 2k 1
2

23.

Следовательно,
если
число
Френеля четное число, то
(m=1,2,3,…)
Если число зон Френеля нечетное число, то
зон

24. Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке

Число щелей .
a
d sin k
Формула
дифракционной
решетки (условие
максимума)

25. Дифракционная решетка

m = -1
m=0
m =1
m=2
Дифракционная
решеткасистема параллельных щелей
равной ширины, лежащих в
одной
плоскости
и
разделенных равными по
ширине
непрозрачными
промежутками .

26.

27.

Если дифракционная решетка состоит из N
щелей, то условием главных минимумов
является условие

28.

2d sinφ = mλ
(m = 1, 2, 3,....)
Формула Вульфа– Брэгга

29. Голография

30. Спасибо за внимание !