Френель бүсүүд гэрлийн дифракцийн үр дүнг тооцоолохын тулд гэрлийн (эсвэл дууны) долгионы гадаргууг хувааж болох хэсгүүд (Гэрлийн дифракцыг үзнэ үү) (эсвэл дуу). Энэ аргыг анх 1815-19 онд О.Френель хэрэглэж байжээ. Аргын мөн чанар нь энэ юм. Гэрэлтдэг цэгээс Q ( будаа.
) бөмбөрцөг долгион тархаж байгаа бөгөөд тухайн цэг дээрх долгионы үйл явцын шинж чанарыг тодорхойлох шаардлагатай. Р. S долгионы гадаргууг цагираг хэлбэртэй бүс болгон хувацгаая; Үүнийг хийхийн тулд цэгээс зурж үзье Ррадиустай бөмбөрцөг П.О., Па.=PO+λ/2; Pb = Па+λ/2 , PC= Pb+λ / 2, (O нь долгионы гадаргуугийн PQ шугамтай огтлолцох цэг; λ нь гэрлийн долгионы урт). Эдгээр бөмбөрцөгөөр "таслагдсан" долгионы гадаргуугийн цагираг хэлбэртэй хэсгүүдийг Z.F гэж нэрлэдэг.Долгион үйл явц Рцэг дээр Р ZF тус бүрээр тус тусад нь энэ цэгт үүссэн хэлбэлзлийг нэмсэний үр дүн гэж үзэж болно. Ийм хэлбэлзлийн далайц нь бүсийн тоо (O цэгээс хэмжсэн) нэмэгдэх тусам аажмаар буурч, хэлбэлзлийн үе шатыг үүсгэдэг. Рзэргэлдээх бүсүүд эсрэг талд байна. Тиймээс долгион ирж байна хоёр зэргэлдээ бүсээс бие биенээ цуцлах ба нэгийг дагасан бүсийн нөлөө нэмэгддэг. Хэрэв долгион саад бэрхшээлгүйгээр тархдаг бол тооцооллоос харахад түүний үйлдэл (бүх Z. F. нөлөөллийн нийлбэр) нь эхний бүсийн хагасын үйлдэлтэй тэнцүү байна. Хэрэв бид тунгалаг төвлөрсөн хэсгүүдтэй дэлгэцийг ашиглан долгионы тохирох хэсгийг сонговол, жишээлбэл,Н сондгой Fresnel бүс, дараа нь бүх сонгосон бүсүүдийн үйлдэл нэмэгдэх ба хэлбэлзлийн далайцУ Рцэг дээр хачирхалтай -д нэмэгдэх болно 2Н удаа, гэрлийн эрчим нь 4 байна N 2 удаа, эргэн тойрон дахь цэгүүдийн гэрэлтүүлэг R, сондгой Fresnel бүс, дараа нь бүх сонгосон бүсүүдийн үйлдэл нэмэгдэх ба хэлбэлзлийн далайцбуурах болно. Зөвхөн тэгш бүсийг сонгоход ижил зүйл тохиолдох болно, гэхдээ нийт долгионы үе шат
бүр эсрэг тэмдэгтэй байх болно. ZF арга нь тэдгээрийн тархалтын янз бүрийн нарийн төвөгтэй нөхцөлд долгионы дифракцийн үр дүнгийн чанарын, заримдаа нэлээд үнэн зөв тоон санааг хурдан бөгөөд тодорхой гаргах боломжийг олгодог. Тиймээс үүнийг зөвхөн оптикт төдийгүй радиогийн тархалтыг судлахад ашигладаг дууны долгиондамжуулагчаас хүлээн авагч руу шилжих "цацраг" -ын үр дүнтэй замыг тодорхойлох; өгөгдсөн нөхцөлд дифракцийн үзэгдлүүд үүрэг гүйцэтгэх эсэхийг тодорхойлох; цацрагийн чиглэл, долгионы фокус гэх мэт асуултуудад зааварчилгаа авах.
Том Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг. - М .: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг. 1969-1978 .
Бусад толь бичгүүдэд "Фреснелийн бүсүүд" гэж юу болохыг хараарай.
Долгионы далайцыг тодорхойлохдоо тооцооллыг хялбарчлахын тулд гэрлийн долгионы фронтын гадаргууг хуваах талбайнууд өгсөн оноо pr va. Z. F. аргыг Huygens Fresnel-ийн дагуу долгионы дифракцийн асуудлыг авч үзэхэд ашигладаг ... ... Физик нэвтэрхий толь бичиг
ФРЕНЕЛЬ- (1) бөмбөрцөг хэлбэрийн гэрлийн долгионы дифракц (харна уу) нь тохиолдлын гадаргуугийн муруйлт ба дифракцсан (эсвэл зөвхөн сарнисан) долгионыг үл тоомсорлож болохгүй. Дугуй тунгалаг дискний дифракцийн хэв маягийн төвд үргэлж ... ... байдаг. Том Политехник нэвтэрхий толь бичиг
Долгионы гадаргууг харахад хуваагдсан хэсгүүд дифракцийн долгион(Huygens Fresnel зарчим). Фреснелийн бүсүүдийг ажиглалтын цэгээс дараагийн бүс бүрийн зай нь... ... долгионы уртаас хагасаас их байхаар сонгосон.
Бөмбөрцөг хэлбэрийн дифракц нэгэн төрлийн бус байдал дээрх гэрлийн долгион (жишээлбэл, дэлгэцийн нүх), сүргийн хэмжээ b нь Френелийн эхний бүсийн диаметртэй харьцуулах боломжтой?(z?): b=?(z?) (нэгдэх цацрагийн дифракц) ), энд z нь ажиглалтын цэгээс дэлгэц хүртэлх зай юм. Нэр Францчуудын хүндэтгэлд... Физик нэвтэрхий толь бичиг
Долгионы дифракцийг авч үзэх үед долгионы гадаргууг хуваах хэсгүүд (Huygens Fresnel зарчим). Френель бүсүүдийг ажиглалтын цэгээс дараагийн бүс бүрийн зай нь долгионы уртаас хагас дахин их байхаар сонгосон. Нэвтэрхий толь бичиг
Бөмбөрцөг гэрлийн долгионы нэг төрлийн бусаар (жишээлбэл, нүх) дифракцын хэмжээ нь Френель бүсийн аль нэгний диаметртэй харьцуулах боломжтой (Френель бүсийг үзнэ үү). Энэ төрлийн дифракцийг судалсан О.Ж.Френелийг хүндэтгэн нэрлэжээ (Френелийг үзнэ үү).... ... Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг
Орон зайн өгөгдсөн цэг дэх долгионы далайцыг тодорхойлохдоо тооцооллыг хялбарчлахын тулд гэрлийн долгионы фронтын гадаргууг хуваах хэсгүүд. Арга F. z. Гюйгенсийн дагуу долгионы дифракцийн асуудлыг авч үзэхэд ашигладаг... ... Физик нэвтэрхий толь бичиг
Бөмбөрцгийн дифракц цахилгаан соронзон долгионнэгэн төрлийн бус байдал дээр, жишээлбэл, дэлгэцийн нүх, түүний хэмжээ b нь Френель бүсийн хэмжээтэй харьцуулах боломжтой, өөрөөр хэлбэл, z нь ажиглалтын цэгийн дэлгэцээс зай, ?? долгионы урт. O. J. Fresnel-ийн нэрээр нэрлэгдсэн... Том нэвтэрхий толь бичиг
Бөмбөрцөг цахилгаан соронзон долгионы нэг төрлийн бус байдлын дифракц, жишээ нь дэлгэцийн нүх, хэмжээ нь b нь Френель бүсийн хэмжээтэй харьцуулах боломжтой, өөрөөр хэлбэл z нь ажиглалтын цэгийн дэлгэцээс зай, λ. долгионы урт юм. O. J. Fresnel-ийн нэрээр нэрлэгдсэн... Нэвтэрхий толь бичиг
Долгионы дифракцийг авч үзэх үед долгионы гадаргууг хуваах хэсгүүд (Huygens Fresnel зарчим). Ф.з. ул мөр бүрийг устгахаар сонгосон. Ажиглалтын цэгээс авсан бүс нь өмнөх цэгээс долгионы уртаас хагас дахин их байсан ... ... Байгалийн түүх. Нэвтэрхий толь бичиг
Долгионы дифракц- долгион саадыг тойрон нугалж, геометрийн сүүдрийн бүсэд нэвтрэн орох үзэгдэл. Саад тотгор байгаа орчинд долгион тархахад Гюйгенсийн зарчмыг хэрэглэснээр дифракцийн үзэгдлийг чанарын хувьд тайлбарлаж болно.
Хавтгай саадыг авч үзье ab (Зураг 69). Зурагт саадын ард Гюйгенсийн зарчмын дагуу баригдсан долгионы гадаргууг харуулав. Долгионууд ажиллаж байгааг харж болно
сүүдрийн хэсэг рүү сайтар бөхийлгөнө. Гэвч Гюйгенсийн зарчим нь саадны цаана байгаа долгион дахь хэлбэлзлийн далайцын талаар юу ч хэлдэггүй. Үүнийг геометрийн сүүдрийн бүсэд ирж буй долгионы хөндлөнгийн оролцоог харгалзан үзэж болно. Саад тотгорын цаана байгаа чичиргээний далайцын тархалтыг гэнэ дифракцийн загвар. Бүрэн харахСаадын ард байгаа дифракцийн загвар нь А долгионы урт, d саадын хэмжээ, саадаас ажиглалтын цэг хүртэлх L зай хоорондын хамаарлаас хамаарна. Хэрэв долгионы урт нь L бол илүү хэмжээсаад d, дараа нь долгион үүнийг бараг анзаардаггүй. Хэрэв А долгионы урт нь саадын хэмжээтэй ижил дараалалтай байвал дифракц нь L маш бага зайд ч тохиолддог бөгөөд саадын цаадах долгион нь хоёр талын чөлөөт долгионы талбайгаас арай л сул байна. Хэрэв эцэст нь олон долгионы урт байвал жижиг хэмжээтэйсаад бэрхшээл, тэгвэл дифракцийн загвардээр л ажиглах боломжтой хол зайсаадаас, түүний хэмжээ нь А ба d-ээс хамаарна.
Гюйгенс-Фреснелийн зарчим нь 1678 онд Кристиан Гюйгенсийн танилцуулсан зарчмын хөгжил юм: урд талын цэг бүр (долгионы хүрсэн гадаргуу) бөмбөрцөг долгионы хоёрдогч (өөрөөр хэлбэл шинэ) эх үүсвэр юм. Бүх хоёрдогч эх үүсвэрүүдийн долгионы фронтын бүрхүүл нь дараагийн мөчид долгионы фронт болж хувирдаг.
Гюйгенсийн зарчим нь хуулиудад нийцүүлэн долгионы тархалтыг тайлбарладаг геометрийн оптик, гэхдээ дифракцийн үзэгдлийг тайлбарлаж чадахгүй. 1815 онд Августин Жан Френел Гюйгенсийн зарчмыг нэмж, анхан шатны долгионуудын уялдаа холбоо ба интерференцийн тухай ойлголтыг нэвтрүүлсэн нь дифракцийн үзэгдлийг Гюйгенс-Фреснелийн зарчмын үндсэн дээр авч үзэх боломжийг олгосон.
Гюйгенс-Фреснелийн зарчмыг дараах байдлаар томъёолсон болно.
Густав Кирхгоф Гюйгенсийн зарчмыг хатуу баримталсан математик хэлбэргэж нэрлэгддэг теоремын ойролцоо хэлбэр гэж үзэж болохыг харуулж байна интеграл теоремКирхгоф.
Нэг төрлийн изотроп орон зай дахь цэгийн эх үүсвэрийн долгионы фронт нь бөмбөрцөг юм. Нэг цэгийн эх үүсвэрээс тархаж буй долгионы бөмбөрцөг фронтын бүх цэг дэх эвдрэлийн далайц ижил байна.
Гюйгенсийн зарчмын цаашдын ерөнхий ойлголт, хөгжил нь орчин үеийн квант механикийн үндэс болсон замын интегралаар томъёолох явдал юм.
Френель бүсийн аргаФренель долгионы фронтыг цагираг хэлбэртэй бүс болгон хуваах аргыг санал болгосон бөгөөд үүнийг хожим нь нэрлэжээ Френель бүсийн арга.
Гэрлийн S эх үүсвэрээс монохромат бөмбөрцөг долгион тархацгаая, P нь ажиглалтын цэг юм. Бөмбөрцөг долгионы гадаргуу нь О цэгээр дамждаг. Энэ нь SP шулуун шугамын хувьд тэгш хэмтэй байна.
Энэ гадаргууг I, II, III гэх мэт цагираг хэлбэртэй бүс болгон хуваацгаая. ингэснээр бүсийн ирмэгээс P цэг хүртэлх зай l/2 - гэрлийн долгионы уртын хагасаар ялгаатай байна. Энэ хуваалтыг О.Френел санал болгосон бөгөөд бүсүүдийг Френель бүс гэж нэрлэдэг.
Авцгаая дурын цэгЭхний Fresnel бүсэд 1. II бүсэд бүс байгуулах дүрмийн дагуу 1 ба 2-р цэгээс P цэг рүү очих цацрагийн замын ялгаа нь l/2-тэй тэнцүү байхаар түүнд тохирсон цэг байдаг. Үүний үр дүнд 1 ба 2-р цэгийн хэлбэлзэл P цэг дээр бие биенээ цуцална.
Геометрийн үүднээс авч үзвэл бүсүүдийн тоо тийм ч том биш бол тэдгээрийн талбай нь ойролцоогоор ижил байна. Энэ нь эхний бүсийн цэг бүрийн хувьд хоёр дахь хэсэгт тохирох цэг байдаг бөгөөд тэдгээрийн хэлбэлзэл нь бие биенээ үгүйсгэдэг. m бүсийн дугаараас P цэгт ирж буй үүссэн хэлбэлзлийн далайц нь m нэмэгдэх тусам буурдаг, өөрөөр хэлбэл.
Гюйгенс-Фреснелийн зарчмаар сансар огторгуйн тодорхой цэг дэх гэрлийн талбар нь хоёрдогч эх үүсвэрийн хөндлөнгийн оролцооны үр дүн юм. Френель анхны бөгөөд туйлын загварыг санал болгов харааны аргахоёрдогч эх сурвалжуудын бүлэглэл. Энэ арга нь дифракцийн хэв маягийг ойролцоогоор тооцоолох боломжийг олгодог бөгөөд үүнийг Френель бүсийн арга гэж нэрлэдэг.
Fresnel бүсүүдийг дараах байдлаар танилцуулав. L цэгээс ажиглалтын P цэг хүртэл гэрлийн долгионы тархалтыг авч үзье. L цэгээс гарч буй бөмбөрцөг долгионы фронт нь P цэгт төвтэй, z1 + λ/2 радиустай төвлөрсөн бөмбөрцөгт хуваагдана; z1 + 2 λ/2; z1 + 3 λ/2…
Үүссэн цагираг хэлбэртэй бүсүүдийг Френель бүс гэж нэрлэдэг.
Гадаргууг Фреснелийн бүсэд хуваах нь тухайн бүсээс ажиглалтын цэг дээр ирж буй анхан шатны хоёрдогч долгионы фазын ялгаа нь π-ээс хэтрэхгүй байх явдал юм. Ийм долгионыг нэмэх нь тэдний харилцан олшроход хүргэдэг. Тиймээс Френель бүс бүрийг тодорхой үе шаттай хоёрдогч долгионы эх үүсвэр гэж үзэж болно. Хоёр зэргэлдээ Фреснелийн бүс нь эсрэг фазын хэлбэлзлийн эх үүсвэрийн үүрэг гүйцэтгэдэг, өөрөөр хэлбэл ажиглалтын цэг дээр зэргэлдээх бүсээс тархаж буй хоёрдогч долгионууд бие биенээ таслан зогсоох болно. Ажиглалтын P цэгийн гэрэлтүүлгийг олохын тулд та ирж буй бүх хоёрдогч эх үүсвэрээс цахилгаан орны хүчийг нэгтгэн дүгнэх хэрэгтэй. энэ цэг. Долгион нэмэх үр дүн нь далайц ба фазын зөрүүгээс хамаарна. Зэргэлдээх бүсүүдийн хоорондох фазын ялгаа нь P-тэй тэнцүү тул далайцын нийлбэрийг үргэлжлүүлж болно.
Хоёрдогч бөмбөрцөг долгионы далайц нь энэ долгионыг ялгаруулж буй анхан шатны хэсгийн талбайтай пропорциональ байна (жишээ нь Френель бүсийн талбайтай пропорциональ). Түүнчлэн 1 / z1 хуулийн дагуу хоёрдогч долгионы эх үүсвэрээс ажиглалтын цэг хүртэлх зай z1 нэмэгдэх тусам долгион ялгаруулж буй элементийн хэсгийн норм ба долгионы тархалтын чиглэлийн хоорондох φ өнцөг нэмэгдэх тусам буурдаг.
19. Дугуй нүх ба дискээр Френнелийн дифракц.
Дугуй нүхэнд:
Нэг цэгийн эх үүсвэрээс тархах бөмбөрцөг долгион монохромат гэрэл S, дугуй нүхтэй дэлгэцтэй замдаа таарч, диаметр нь d=BC. Бөмбөрцгийн гадаргуугийн хэсэг болох долгионы фронтыг Ф гэж үзье. Хөрш зэргэлдээх бүсийн долгионууд антифазын ажиглалтын М цэгт хүрэхийн тулд урд талын гадаргууг Френель бүсэд хувацгаая. Дараа нь М цэгт үүссэн долгионы далайц.
A=A1-A2+A3-A4+-Am, энд Ai нь Фреснелийн i-р бүсээс ирж буй долгионы далайц юм. Хэрэв m сондгой бол Am-ийн өмнө нэмэх тэмдэг, m (Френель бүсийн тоо) тэгш байвал хасах тэмдэг авна.
Диск дээр:диск нь 1-р m бүсийг хамрах ба дараа нь үүссэн долгионы далайц: A = A m +1 -A m +2 +A m +3 +...=A m +1 /2, дараа нь хамгийн их нь болно Дэлгэц дээр үргэлж голд байрлах тод цэг дээр ажиглагдах бөгөөд илүү бага эрчимтэй дээд захидлууд дээш доош байрлана.
20. Хязгааргүй урт ангарлаар Фраунгоферын дифракц.Том хэмжээтэй байдаг Фраунхоферын дифракц практик ач холбогдол, гэрлийн эх үүсвэр ба ажиглалтын цэг нь дифракц үүсгэсэн саадаас хязгааргүй хол байх үед ажиглагдана. Энэ төрлийн дифракцийг хийхийн тулд цуглуулагч линзний фокус дээр гэрлийн цэгийн эх үүсвэрийг байрлуулж, саадны ард суурилуулсан хоёр дахь цуглуулагч линзний фокусын хавтгайд дифракцийн хэв маягийг шалгахад хангалттай. Фраунхоферын дифракцийг хязгааргүй уртаас авч үзье. Хавтгай монохромат гэрлийн долгион нь өргөнтэй нарийхан ан цавын хавтгайд хэвийн тусах болтугай. А.Гадна цацраг хоорондын оптик замын ялгаа , ангархайгаас аль ч чиглэлд сунадаг
Хаана F-Нэг цэгээс туяа руу унасан перпендикулярын суурь .
Энэ гадаргууг Fresnel бүсэд хуваая, дараа нь FN сегментийг байрлуулна. нээлттэй бол Френель бүсийн тоо тэгш тоо Frenz бүсүүд, дараа нь эдгээр бүсүүдийн долгионууд бие биенээ нөхөж, сонгосон цэг дээр хамгийн бага нь ажиглагдах болно.
DK.m дээрх хамгийн бага байх нөхцөл нь доод түвшний дараалал юм.
Гэрлийн дифракци- энэ нь нарийн ангархай, жижиг нүхээр дамжин өнгөрөх эсвэл жижиг саад тотгорыг тойрох үед гэрлийн цацрагийн шулуун тархалтаас хазайх явдал юм. Гэрлийн дифракцийн үзэгдэл нь гэрэлд байдаг гэдгийг баталж байна долгионы шинж чанар.
Дифракцийг ажиглахын тулд: 1. эх үүсвэрээс гэрлийг маш жижиг нүхээр дамжуулах эсвэл нүхнээс хол зайд дэлгэц байрлуулах. Дараа нь дэлгэцэн дээр цайвар ба бараан төвлөрсөн цагиргуудын нарийн төвөгтэй загвар ажиглагдаж байна. 2. Эсвэл нарийхан утсан дээр гэрлийг чиглүүлбэл дэлгэцэн дээр цайвар, бараан судлууд ажиглагдах ба тохиолдолд цагаан гэрэл- солонго судал.
Гюйгенс-Френель зарчим.Долгионы фронтын гадаргуу дээр байрлах бүх хоёрдогч эх үүсвэрүүд хоорондоо уялдаатай байдаг. Сансар огторгуйн аль ч цэг дэх долгионы далайц ба фаз нь хоёрдогч эх үүсвэрээс ялгарах долгионы интерференцийн үр дүн юм. Гюйгенс-Фреснелийн зарчим нь дифракцийн үзэгдлийг тайлбарладаг.
1. нэг цэгээс эхлэн хоёрдогч долгион долгионы урд(долгионы фронт нь хэлбэлзэл хүрсэн цэгүүдийн багц юм одоогоорцаг), уялдаа холбоотой байдаг, учир нь урд талын бүх цэгүүд ижил давтамжтай, ижил үе шатанд хэлбэлздэг; 2. хоёрдогч долгион нь уялдаатай, хөндлөнгөөс оролцдог. Дифракцийн үзэгдэл нь геометрийн оптикийн хуулиудыг хэрэглэхэд хязгаарлалт тавьдаг: Гэрлийн шулуун тархалтын хууль, гэрлийн тусгал, хугарлын хуулиуд нь саад бэрхшээлийн хэмжээ гэрлийн долгионы уртаас хамаагүй том тохиолдолд л нэлээд нарийвчлалтай хангагдана. . Дифракц нь оптик багажийн нарийвчлалд хязгаарлалт тавьдаг: 1. микроскопоор маш их ажиглалт хийх үед жижиг зүйлсзураг бүдэг харагдаж байна. 2. дурангаар оддыг ажиглахдаа цэгийн дүрсний оронд бид цайвар, бараан судалтай системийг олж авдаг.
Френель бүсийн аргаФренель долгионы фронтыг цагираг хэлбэртэй бүс болгон хуваах аргыг санал болгосон бөгөөд үүнийг хожим нь нэрлэжээ Френель бүсийн арга. Гэрлийн S эх үүсвэрээс монохромат бөмбөрцөг долгион тархацгаая, P нь ажиглалтын цэг юм. Бөмбөрцөг долгионы гадаргуу нь О цэгээр дамждаг. Энэ нь SP шулуун шугамын хувьд тэгш хэмтэй байна. Энэ гадаргууг I, II, III гэх мэт цагираг хэлбэртэй бүс болгон хуваацгаая. ингэснээр бүсийн ирмэгээс P цэг хүртэлх зай l/2 - гэрлийн долгионы уртын хагасаар ялгаатай байна. Энэ хуваалтыг О.Френел санал болгосон бөгөөд бүсүүдийг Френель бүс гэж нэрлэсэн.
Эхний Френель бүсийн дурын 1 цэгийг авч үзье. II бүсэд бүс байгуулах дүрмийн дагуу 1 ба 2-р цэгээс P цэг рүү очих цацрагийн замын ялгаа нь l/2-тэй тэнцүү байхаар түүнд тохирсон цэг байдаг. Үүний үр дүнд 1 ба 2-р цэгийн хэлбэлзэл P цэг дээр бие биенээ цуцална.
Геометрийн үүднээс авч үзвэл бүсүүдийн тоо тийм ч том биш бол тэдгээрийн талбай нь ойролцоогоор ижил байна. Энэ нь эхний бүсийн цэг бүрийн хувьд хоёр дахь хэсэгт тохирох цэг байдаг бөгөөд тэдгээрийн хэлбэлзэл нь бие биенээ үгүйсгэдэг. m бүсийн дугаараас P цэгт ирж буй үүссэн хэлбэлзлийн далайц нь m нэмэгдэх тусам буурдаг, өөрөөр хэлбэл.
9. Нэг ангархай ба дифракцийн тор дээрх Фраунгоферын дифракц. Дифракцийн торны шинж чанар.
Дифракцийн тор нь ижил өргөнтэй тунгалаг бус орон зайгаар тусгаарлагдсан ижил ангархайн систем юм. Сараалжнаас үүсэх дифракцийн хэв маягийг бүх ангархайгаас ирж буй долгионы харилцан хөндлөнгийн оролцооны үр дүн гэж үзэж болно, жишээлбэл. Дифракцийн торонд олон цацрагт интерференц үүсдэг.
Фраунхоферын дифракцийг ажиглахын тулд цуглуулагч линзний фокус дээр цэгийн эх үүсвэрийг байрлуулах шаардлагатай бөгөөд саадын ард суурилуулсан 2-р цуглуулагч линзний фокусын хавтгайд дифракцийн хэв маягийг шалгаж болно. Хязгааргүй урт нарийхан ангархай (l >> b) хавтгайд монохромат долгион хэвийн унавал l нь урт, б- өргөн. φ чиглэлийн 1 ба 2-р цацрагийн хоорондох замын ялгаа
Хагархай хэсэгт долгионы гадаргууг хувацгаая М.Нүүрний M ирмэгтэй параллель судал хэлбэртэй Френнелийн бүс рүү. Туузан тус бүрийн өргөнийг сонгосон бөгөөд эдгээр бүсүүдийн ирмэгээс замын ялгаа нь λ / 2-тэй тэнцүү байна, өөрөөр хэлбэл. зөвхөн ангархайны өргөн нь бүсүүдийг багтаах болно. Учир нь Гэрэл нь ангархай дээр хэвийн унадаг, дараа нь ангарлын хавтгай нь долгионы фронттой давхцдаг тул ангарлын хавтгай дахь урд талын бүх цэгүүд фазын хэлбэлзэлтэй байх болно. Хагарлын хавтгай дахь хоёрдогч долгионы далайц тэнцүү байх болно, учир нь Сонгосон Френель бүсүүд нь ижил талбайтай бөгөөд ажиглалтын чиглэлд адилхан налуу байна.
Дифракцийн тор - оптик хэрэгсэл, үйл ажиллагаа нь гэрлийн дифракцыг ашиглахад суурилдаг. Цуглуулгыг төлөөлдөг их тоотодорхой гадаргуу дээр хэрэглэсэн тогтмол зайтай цус харвалт (холт, цухуйлт).
Френель санал болгов анхны аргахуваалтууд долгионы гадаргуу Сбүс болгон хуваасан нь асуудлын шийдлийг ихээхэн хялбаршуулах боломжийг олгосон ( Френель бүсийн арга ).
Эхний (төв) бүсийн хил нь гадаргуугийн цэгүүд юм С, цэгээс хол зайд байрладаг М(Зураг 9.2). Бөмбөрцгийн цэгүүд С, зайд байрладаг, гэх мэт. цэгээс М, маягт 2, 3 гэх мэт. Френель бүсүүд.
Нэг цэгт догдолж буй хэлбэлзэл МХоёр зэргэлдээх бүсийн хоорондох үе шат нь эсрэгээрээ байдаг, учир нь эдгээр бүсээс цэг хүртэлх замын ялгаа М .
Тиймээс эдгээр хэлбэлзлийг нэмэхдээ тэд бие биенээ сулруулах ёстой.
| , | (9.2.2) |
Хаана А– үүссэн хэлбэлзлийн далайц, – өдөөгдсөн хэлбэлзлийн далайц би th Fresnel бүс.
Утга нь бүсийн талбай ба гадаргуугийн хэвийн хэмжээ ба цэг рүү чиглэсэн шулуун шугамын хоорондох өнцөгөөс хамаарна. М.
Нэг бүсийн нутаг дэвсгэр
Энэ нь Френнелийн бүсийн талбай нь бүсийн дугаараас хамаардаггүйг харуулж байна би. Энэ нь гэсэн үг i хэтэрхий том биш үед хөрш зэргэлдээ бүсүүдийн талбай ижил байна.
Үүний зэрэгцээ бүсийн тоо нэмэгдэхийн хэрээр өнцөг нэмэгдэж, улмаар цэгийн чиглэлд бүсийн цацрагийн эрч хүч буурдаг. М, өөрөөр хэлбэл далайц багасна. Мөн цэг хүртэлх зай ихэссэнээс болж буурдаг М:
Нийт тооБөмбөрцгийн цэг рүү чиглэсэн хэсэгт тохирох Френель бүсүүд М, нь маш том: at , , бүсийн тоо нь , эхний бүсийн радиус нь .
Эндээс харахад хэвийн бүс ба цэг рүү чиглэсэн чиглэлийн хоорондох өнцгүүд байна Мхөрш зэргэлдээ бүсүүд ойролцоогоор тэнцүү байна, өөрөөр хэлбэл. Юу нэг цэгт ирж буй долгионы далайц М хөрш зэргэлдээх нутгуудаас ,ойролцоогоор тэнцүү.
гэрлийн долгионшулуун шугамаар тархдаг. Хөрш зэргэлдээ бүсүүдээс өдөөгдсөн хэлбэлзлийн үе шатууд нь π-ээр ялгаатай байдаг. Тиймээс, хүлээн зөвшөөрөгдсөн ойролцоо тооцооллын хувьд хэлбэлзлийн далайц нь тодорхой хэмжээнээс хамаарна гэж үзэж болно. м th бүс нь зэргэлдээх бүсүүдийн далайцын арифметик дундажтай тэнцүү байна, өөрөөр хэлбэл.
.
Дараа нь (9.2.1) илэрхийллийг хэлбэрээр бичиж болно
| . | (9.2.2) |
Хөрш зэргэлдээх бүсүүдийн талбай ижил тул хаалтанд байгаа илэрхийлэл нь тэгтэй тэнцүү бөгөөд энэ нь үр дүнд хүрэх далайц нь .
Цацрагийн эрчим.
Тиймээс, бүхэл бүтэн M цэг дээр үүссэн далайц бөмбөрцөг гадаргуу, зөвхөн төвийн бүсийн үүсгэсэн далайцын хагастай тэнцүү байна, ба эрчим .
Төвийн бүсийн радиус бага () тул цэгээс гэрэл гарч байна гэж бид үзэж болно Пцэг хүртэл М шулуун шугамаар тархдаг .
Хэрвээ нүхтэй тунгалаг дэлгэцийг долгионы замд байрлуулсан бол зөвхөн үлдээнэ төвийн бүс Fresnel, дараа нь цэг дээрх далайц М-тэй тэнцүү байх болно. Үүний дагуу цэг дээрх эрчим Мдэлгэц байхгүй үеийнхээс 4 дахин их байх болно (үүнээс хойш). Бүх тэгш тоотой бүсийг хамарсан тохиолдолд гэрлийн эрч хүч нэмэгдэнэ.
Тиймээс Гюйгенс-Фреснелийн зарчим бидэнд тайлбарлах боломжийг олгодог шулуун тархалтнэгэн төрлийн орчинд гэрэл.
Долгионы фронтыг Фреснелийн бүсэд хуваах нь туршилтаар батлагдсан. Энэ зорилгоор тэдгээрийг ашигладаг бүсийн хавтан– тунгалаг ба тунгалаг бус цагиргуудыг ээлжлэн солих систем.
Бүсийн хавтангийн тусламжтайгаар нэг цэгийн гэрэлтүүлгийг нэмэгдүүлэх боломжтой гэдгийг туршлага баталж байна М, нэгдэх линз шиг.
