λ ,нм
|
,нм
|
Δλ,нм
|
|
150
|
1
|
1,1
|
1,3
|
1,4
|
930
|
672
|
0,706
|
2
|
1,8
|
1,9
|
1,8
|
590
|
200
|
1
|
1,3
|
1,35
|
1,32
|
660
|
2
|
2,8
|
2,7
|
2,7
|
675
|
300
|
1
|
1,9
|
1,5
|
1,7
|
560
|
2
|
3,7
|
3,85
|
3,7
|
617
|
|
150
|
1
|
0,7
|
0,8
|
0,7
|
460
|
524
|
0,209
|
2
|
1,4
|
1,6
|
1,5
|
490
|
200
|
1
|
1
|
1,2
|
1,1
|
550
|
2
|
2,2
|
2,3
|
2,2
|
550
|
300
|
1
|
1,6
|
1,6
|
1,6
|
530
|
2
|
3,3
|
3,6
|
3,4
|
566
|
|
150
|
1
|
0,8
|
0,7
|
0,7
|
460
|
440
|
0,482
|
2
|
1,6
|
1,4
|
1,5
|
490
|
200
|
1
|
0,9
|
0,7
|
0,8
|
400
|
2
|
1,9
|
1,5
|
1,7
|
425
|
300
|
1
|
1,4
|
1,3
|
1,3
|
433
|
2
|
2,7
|
2,6
|
2,6
|
433
|
Бақылау сұрақтары:
1.Дифракция құбылысы дегеніміз не? Оған қалай көз жеткізуге болады?
Дифракция деп жолында кездесетін кедергіде толқынның айналуы, нақтырақ айтканда, геометриялық оптика заңынан кедергі маңында таралған толқынның кезкелген ауытқуы. Дифракция құбылысы Гюйгенс принципі көмегімен түсіндіріледі, ол толқын жететін әрбір нүкте екінші ретті толқындардың центрі болып табылады, ал бұл толқындарды айналушы уақыттың келесі моментінде толқындық фронт қалыпына келеді дейді (1-сурет).
2.Гюйгенс-Френель принципі қандай?
Гюйгенс-Френель принципі
Дифракция деп, жарықтың түзу сызықты тараудан ауытқу құбылысын айтамыз. Дифракция құбылысы тек жарықта ғана емес, басқа да толқындық процестерге тән құбылыс. Дифракция құбылысы Гюйгенс принципі бойынша түсіндіріледі – жарықтың тек таралу бағытын анықтауға болады. Френель Гюйгенс принципін қайталама толқындардың когеренттілігі және олардың интерференциясымен толықтырды. Гюйгенс-Френель принципі бойынша толқындық беттің алдыңғы жағындағы әр нүктедегі тербелістерді табу үшін, сол нүктеге толқындық беттің барлық элементтерінен келген тербелістерді тауып, олардың амплитудалары мен фазаларын ескере отырып, оларды өзара графиктік тәсілмен қосу керек.
Френель зоналары
Кез келген М нүктесіндегі жарық толқынның амплитудасын қарастырайық, бір ортадан S көзінен таралған. Гюйгенс-Френель принципі бойынша толқындық бетті бірнеше дөңгелек зоналарға бөлеміз.
Ол үшін Ф бетке бірнеше сфера сызамыз, сонда көршілес сфералар радиустарының бір-бірінен айырмасы жарты толқын ұзындығына тең, яғни ге тең болады (1.6-сурет). Онда 1,2,…m зоналардың тербеліс амплитудасын қылы белгілейік , сонында қорытқы тербеліс амплитудасы мынаған тең болады:
Зонаның нөмірі артқанда тербеліс амплитудасы кемиді, сонда ші зоналардан келген толқындар қоздырған тербелістердің амплитудасы, оған көршілес зоналардан келген толқындар қоздырған тербелістердің амплитудаларының қосындысының жартысына тең:
Онда М нүктесіндегі қорытқы амплитуда мынаған тең болады:
Барлық Френель зоналардың аудандары тең, мұндағы a-қиық ұзындығы, Ф сфераның радиусы, b- қиық ұзындығы.
m-ші Френель зонасының сыртқы радиусы .
Осындай жолмен бір ортада жарықтың түзусызықты таралуын Гюйгенс-Френель принципі түсіндіреді.
3.Бір саңылаудағы дифракцияны түсіндір.
Жарықтың кішкене дөңгелек саңылаудан өткенде дифракцияға ұшырауы
Мысалы, S нүктелік жарық көзінен таралатын монохроматты сфералық толқынды қарастырайық. Оның жолында дөңгелек саңылауы бар экран орналасқан (3.6 сурет).
Дифракциялық кескін S саңылауының центрінен өтетін түзудің бойында жатқан B нүктесінде бақыланады. Экран саңылаудан b қашықтықта орналасқан және оған паралель. Дифракциялық кескіннің түрі саңылау жазықтығындағы толқындық беттің ашық бөліктеріне сыйған Френель зоналарының санына тәуелді. B нүктесіндегі әсер ететін Френель зоналар сандарының жұп немесе тақ болуы саңылау өлшемі мен толқынның ұзындығына байланысты.
3.6-сурет
B нүктесінде барлық зоналар қоздырған қорытқы амплитудасы
A=A1/2 Am/2 , (1)
Мұндағы қосу таңбасы тақ m-ге , ал алу – жұп m- ге сәйкес.
(1) және Am=(Am-1+Am+1)/2 ескерілді
Егер саңылаудың ауданына сыйған Френель зоналардың саны тақ болса, B нүктесінде максимум, ал егер жұп болса, минимум бақыланады. Тесікке бір ғана зона сиятын болса, онда B нүктедеинтенсивтілік максималь болады. Шынында, берілген жағдайда қорытқы тербелістің амплитудасы A=A1, яғни саңылаулы мөлдір емес экран болмаған жағдайдан 2 есе артық. Егер тесікке екі зона ғана сыйса, онда B нүктедегі интенсивтілік өте әлсіз болады.
Экранның осьтен тыс бөліктерінде қорытқы тербелістердің амплитудасын есептеу күрделірек (сәйкес Френель зоналары мөлдір емес экранмен бөліктеп жабылады). Бірақ дифракцияға ұшырайтынсаңылаудың симметриясына байланысты B нүктесіндегі дифракциялық кескін жарық және қара центрлес сақиналар жүйесінің түрі ретінде бақыланады және де
Достарыңызбен бөлісу:
|