Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
§ 128. Пучки лучей и форма волновой поверхности. Для очень большого круга вопросов, где успешно применялись по- строения геометрической оптики, мы характеризовали распро- странение света при помощи л у ч е й. Образование параллельно- го пучка лучей означало, что световая энергия распространяется лишь по направлению этого пучка, не рассеиваясь в стороны, так что освещенность поверхности, на которую падает свет, остается н е и з м е н н о й на любом расстоянии от источника. Расхо- дящийся пучок лучей означал распределение света по возрас- тающей поверхности, так что освещенность у м е н ь ш а л а с ь обратно пропорционально квадрату расстояния от точки, из ко- торой расходятся лучи (вершина пучка). Наоборот, сходящийся пучок лучей означал в о з р а с т а н и е освещенности по мере приближения к точке схождения лучей. Роль оптических систем сводилась к преобразованию формы волновых фронтов. Рис. 270. Изменение формы фронта волны при прохождении через линзу С точки зрения волновых представлений распространение света есть распространение волн, а роль лучей играют линии, перпендикулярные к поверхности фронта волны. Характер рас- пространения света задается формой ф р о н т а волны (волновой
Гл. XIV. Дифракция света 331
ветствует плоской волне, фронт которой имеет форму плоско- сти, перемещающейся параллельно самой себе. С х о д я щ и е с я в точке или р а с х о д я щ и е с я из точки пучки соответствуют
в точке схождения или расхождения лучей. Изменение кривизны фронта волны означает изменение угла схождения лучей. Таким образом, прохождение волны через систему линз или зеркал сводится к изменению формы ее фронта (рис. 270). Рис. 271. Изменение формы фронта волны при отражении (фотографии звуковой волны в воздухе: 1 — падающая волна, 2 — отраженная волна). Отражение сферической волны от: а) плоского зеркала — кривизна фронта волны неизменна; б) выпуклого зеркала — кривизна фронта волны увеличивается; в) параболического зеркала (источник — в фокусе зеркала) — фронт волны становится плоским; г) эллипти- ческого зеркала (источник — в фокусе A зеркала) — волна сходится в фокусе B Влияние отражения от разных поверхностей на форму фронта волны хорошо иллюстрируется на ряде снимков, приведенных на рис. 271 и изображающих отражение звукового импульса в воздухе. Аналогичные картины могут быть без труда получены и при наблюдении преломленных волн. |