Билет 17. Дифракцией называется огибание волнами препятствий, встречающихся на их пути, или в более широком смысле - любое отклонение распространения волн вблизи

Дифракцией называется огибание волнами препятствий, встречающихся на их пути, или в более широком смысле - любое отклонение распространения волн вблизи препятствий от законов геометрической оптики. Благодаря дифракции волны могут попадать в область геометрической тени, огибать препятствия, проникать через небольшие отверстия в экранах и т. д. Например, звук хорошо слышен за углом дома, т. е. звуковая волна его огибает.

Явление дифракции объясняется с по мощью принципа Гюйгенса (см. §170), согласно которому каждая точка, до кото рой доходит волна, служит центром вто ричных волн, а огибающая этих волн дает положение волнового фронта в следующий момент времени.

Явление дифракции характерно для волновых процессов. Поэтому если свет является волновым процессом, то для него должна наблюдаться дифракция, т. е. световая волна, падающая на границу какого-либо непрозрачного тела, должна огибать его.

Согласно принципу Гюйгенса — Фре неля, световая волна, возбуждаемая ка ким-либо источником S, может быть пред ставлена как результат суперпозиции ко герентных вторичных волн, «излучаемых» фиктивными источниками. Такими источ никами могут служить бесконечно малые элементы любой замкнутой поверхности, охватывающей источник S. Обычно в ка честве этой поверхности выбирают одну из волновых поверхностей, поэтому все фик тивные источники действуют синфазно. Таким образом, волны, распространяющи еся от источника, являются результатом интерференции всех когерентных вторич ных волн.

Дифракционная решетка

Дифракционная решётка — оптический прибор, действие которого основано на использовании явления дифракции света. Представляет собой совокупность большого числа регулярно расположенных штрихов (щелей, выступов), нанесённых на некоторую поверхность.

Фронт световой волны разбивается штрихами решётки на отдельные пучки когерентного света. Эти пучки претерпевают дифракцию на штрихах и интерферируют друг с другом. Так как для разных длин волн максимумы интерференции оказываются под разными углами (определяемыми разностью хода интерферирующих лучей), то белый свет раскладывается в спектр.

Дифракционный спектр образуется при прохождении света через дифракционную решетку. Он зависит от размера ячейки решетки. Чем меньше размер решетки, тем больше преломляется свет и становится более заметен дифракционный спектр, видимое глазом разложение света на основные цвета.

Дифракционную решётку применяют в спектральных приборах, также в качестве оптических датчиков линейных и угловых перемещений (измерительные дифракционные решётки), поляризаторов и фильтров инфракрасного излучения, делителей пучков в интерферометрах и так называемых «антибликовых» очках.

Поиск по сайту: