diffrakciós hullámok
Home | Rólunk | visszacsatolás
Elhajlása Waves - a jelenség diffrakciós hullámok akadályok és azok behatolását a geometriai árnyék. Diffrakciós jelenség azzal magyarázható, minőségileg a Huygens elv a terjedése a közepes jelenlétében akadályokat.
Tekintsünk egy lapos gát ab (ábra. 69). Az ábrán a szerkezet a felületi hullám Huygens elv mögött akadályokat. Látható, hogy a hullám Valóban
CIÓ hajtogatott árnyékában régióban. De Huygens elv semmit nem mond az amplitúdó a rezgések a hullám gáton. Megtalálható figyelembe véve az interferencia hullámok érkeznek a geometriai árnyék. Megoszlása a rezgés amplitúdója mögött akadályokat nazyvaetsyadifraktsionnoy kép. Teljes nézet a diffrakciós minta mögötti gáton arányától függ közötti hullám L hosszúságú, a méret a akadályok és a d távolság L egy akadálya, hogy a megfigyelési pont. Ha a hullámhossz L nagyobb, mint a gát d, akkor hullám szinte észre sem veszi. Ha a hullámhossz L nagyságrendileg akkora akadály d, a diffrakciós nyilvánvaló még egy nagyon rövid távolság L, és a hullámok az akadály csak kissé gyengébb, mint a szabad hullám területén mindkét oldalon. Végül, ha a hullámhossz jóval kisebb, mint a méret az akadályokat, a diffrakciós mintázat figyelhető meg csak egy nagy távolság az akadály, amelynek értéke attól függ, h és d.
Huygens elv - a fejlesztés a Fresnel elv, amely bevezeti Christian Huygens 1678-ban volt: minden egyes pont az első (felületi hullám elérte) másodlagos (azaz új) forrásai gömb alakú hullámok. A boríték a hullámfront minden másodlagos forrásokból válik hullám előtt a következő pillanatban.
Huygens elv magyarázza a terjedési hullámok, összhangban a törvényi geometriai optika, de nem tudja megmagyarázni a jelenséget a fény szóródását. Augustin-Jean Fresnel 1815 kiegészítette a Huygens elv bevezetésével fogalmak koherenciája és interferencia elemi hullámok, ami lehetővé tette, hogy fontolja meg az elven alapul, a Huygens - Fresnel diffrakció jelenségek.
Az elv a Huygens - Fresnel a következőképp alakul:
Minden eleme a hullámfront lehet tekinteni, mint a központ a másodlagos zavar generáló szekunder gömb alakú hullám, és a kapott világos mező minden egyes pontot a térben határozza meg a beavatkozás e hullámok.
Gustav Kirchhoff adta Huygens elv szigorú matematikai véli, amely megmutatta, hogy vállalja a megközelítő alakját tétel az úgynevezett Kirchhoff integrál tétel.
Első hullám pontforrás egységes izotróp térben egy gömb. Az amplitúdó a perturbáció minden pontján a gömb alakú hullám előtt szaporító egy pontban azonos.
Egy további általánosítás és fejlesztés a Huygens elv megfogalmazása szempontjából integrálok mentén pályák, amely az alapja a modern kvantummechanika.
Fresnel Fresnel zóna módszer javasolt eljárás hasító hullámfront gyűrű alakú zónák, amely később vált ismertté, mint az eljárás Fresnel zónák.
Legyen S egy monokromatikus fényforrás terjed gömb alakú hullám, P - a megfigyelési pont. Ez áthalad az O pont gömbhullám felületre. Ez szimmetrikus egyenes SP.
Osztjuk a felületet gyűrű alakú zónák I, II, III, stb úgy, hogy a távolság a peremzóna hogy a P pont különböztek l / 2 - a fele a fény hullámhossza. Ez hasító javasolta O. Fresnel zóna és az úgynevezett Fresnel zónában.
Vegyünk egy tetszőleges pont 1, az első Fresnel zóna. A zóna II van, tekintettel építési szabályokat zónák megfelelő pontját úgy, hogy az út közötti különbség a sugarak érkező P pont 1. és 2. pontban lesz egyenlő l / 2. Következésképpen rezgések a 1. és 2. pontban kioltja egymást a P pontban
Geometriai megfontolásokból, hogy nem túl nagy számban zónák a saját területén közel azonos. Tehát minden pontján az első zóna van egy megfelelő pont a második, a rezgések, amelyek kioltják egymást. A amplitúdója a kapott oszcilláció jön egy P pont a zóna a számot m növekedésével csökken m, azaz a