И_Глава 4. Параграф 1 (1120524), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Д ополнительное увеличение амплитуды колебаний в точке В в два раза (а интенсивности – в четыре раза) можно получить, если чётные зоны Френеля не закрывать, а ввести на соответст­вующих местах пластинки дополнительную разность хода (обеспечить сдвиг фаз на ). В этом случае излучение от чёт­ных зон будет приходить в точку наблюдения в той же фазе, что и от нечётных. Такая пластинка называется «фазовой зонной пла­стинкой ». Амплитудная или фазовая зонная пластинки имитируют действие собирающей линзы с фокусным расстоянием, которое легко получить из соотношения (4.4):

, (4.9)

где r_m – радиусы границ между тёмными и светлыми кольцами на пластинке. Из формулы (4.9) следует, что положение фокуса зависит от длины волны, что является серьезным недостатком зонной пластинки как оптического фокусирующего элемента. Отметим, однако, что устройства типа зонных пластинок с успехом используются для фокусирования или направленного излучения радиоволн.

Остановимся вкратце на дифракции волн на небольших круглых препятствиях. Воспользуемся для этой цели векторной диаграммой – рис.4.5,в. Если круглое препятствие закрывает две зоны Френеля, то это означает, что из спирали, изображаю­щей векторную диаграмму для всех зон Френеля, нужно “удалить” две первых (“внешних”) полуокружности. Ясно, что результирующая амплитуда колебаний в центре экрана (точке B) изменится при этом мало. Это заключение останется спра­ведливым при любом небольшом количестве закрытых зон – см. рис.4.8. Получается до­вольно неожиданный вывод теории Френеля, на который впервые обратил внимание Пуассон^*), – в центре дифракционной картины от не очень большого диска всегда должно находиться светлое пятно (т.н. “пятно Пуассона”). Несмотря на кажущуюся парадоксальность этого вывода, пятно Пуассона в действительности наблюдается экспериментально.

О чевидно, что вблизи края тени от круглого экрана, как и при дифракции на отверстии, должны наблюдаться светлые и темные кольца.

*⁾ Первое научное описание этого явления, а также и само название «дифракция» принадлежит Ф. Гримальди (1665 г.).

*^*) Т.е., когда оптические свойства изменяются на масштабах, сравнимых с длиной волны.

*⁾ – вектор, соответствующий колебанию электрического поля волны, приходящей в точку В от центрального участка первой зоны Френеля.

*^*) Ломаная линия превращается в плавную дугу при увеличении числа участков разбиения зоны (т.е. при n   ).

*⁾ Граница между этими частями – окружность, разделяющая зону на две равные по площади части.

*⁾ Пуассон считал этот логический вывод очевидным свидетельством ложности представлений Френеля.

97

Характеристики

Список файлов книги