АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Принцип Гюйгенса-Френеля. Рассмотрим прохождение плоской электромагнитной волны через отверстие в непрозрачном экране

Читайте также:
  1. B. Основные принципы исследования истории этических учений
  2. ERP-стандарты и Стандарты Качества как инструменты реализации принципа «Непрерывного улучшения»
  3. I Психологические принципы, задачи и функции социальной работы
  4. I. Сестринский процесс при гипертонической болезни: определение, этиология, клиника. Принципы лечения и уход за пациентами, профилактика.
  5. I. Сестринский процесс при диффузном токсическом зобе: определение, этиология, патогенез, клиника. Принципы лечения и ухода за пациентами
  6. I. Сестринский процесс при остром лейкозе. Определение, этиология, клиника, картина крови. Принципы лечения и ухода за пациентами.
  7. I. Сестринский процесс при пневмонии. Определение, этиология, патогенез, клиника. Принципы лечения и ухода за пациентом.
  8. I. Сестринский процесс при хроническом бронхите: определение, этиология, клиника. Принципы лечения и уход за пациентами.
  9. I. Сестринский процесс при хроническом гепатите: определение, этиология клиника. Принципы лечения и ухода за пациентами. Роль м/с в профилактике гепатитов.
  10. I. Структурные принципы
  11. II. Принципы процесса
  12. II. Принципы средневековой философии.

Рассмотрим прохождение плоской электромагнитной волны через отверстие в непрозрачном экране. Определим напряженность электрического поля EA в точке A (от генератора по другую сторону экрана, там, где указан приемник на рисунке 40). Напряженность электрического поля в любой точке представляет собой сумму электрического поля электромагнитной волны, создаваемой источником Es, и электрического поля волны, излучаемой движущимися зарядами в заслонке Eэ. Так что
EA=Es+Eэ. (1)
Если закрыть отверстие в экране заслонкой, изготовленной из того же материала, что и экран, то напряженность электрического поля в точке A в этом случае будет равной нулю . Заметим, что есть сумма Es+Eэ и плюс к этому электрическое поле, созданное зарядами в заслонке Eзас. Итак,
0=Es+Eэ+Eзас. (2)
Вычтем почленно из уравнения (1) уравнение (2). Тогда
EA=-Eзас. (3)
Уравнение (3) говорит, что отверстие действует как генератор, излучающий за экран.

Напряженность электрического поля - Eзас можно определить из следующих соображений. Пусть в поле E` падающей волны находится только одна заслонка. Непосредственно за заслонкой электрическое поле равно нулю. Значит, Eзас непосредственно за затычкой равно минус электрическому полю источника в том же самом месте. Для практических расчетов электрического поля волны, излучаемой пространством в отверстии, применяется следующий прием. Отверстие разбивается на малые площадки. Каждая площадка излучает, как точечный источник. Результирующее поле в точке наблюдения равно геометрической сумме вкладов от каждой бесконечно малой площадки с учетом фазы. В этом состоит принцип Гюйгенса-Френеля.

Согласно данному принципу каждая точка пространства, в которую попала волна, становится источником электромагнитной волны. Все выглядит так, как будто пространство заполнено подвижными зарядами, которые начинают колебаться под действием проходящей через них электромагнитной волны и излучать. Но при этом сама первичная волна исчезает. Волновое поле за областью, куда попала волна, заполняется только вторичными волнами.

Необычность выдвинутых Френелем представлений состоит в том, что согласно им волновое поле представляет собой интерференцию вторичных волн, рассеянных пустым пространством. Волна, распространяющаяся в пустом пространстве, при отсутствии какой либо дифракции также представляет собой наложение вторичных волн. Вторичные волны так складываются, что в результате получается невозмущенная волна.

Формулировка принципа Френеля выглядит так.

Каждая точка фронта электромагнитной волны является элементарным источником вторичных электромагнитных волн той же поляризации, что и у первичной волны, излучающихся во всех направлениях. Напряженность электрического поля, переносимого элементарной вторичной волной в точку A, находящуюся на расстоянии r, задается выражением , где e - постоянная. Напряженность результирующего электрического поля в точке A является результатом интерференции вторичных волн.

Явление дифракции в опыте 1 при этом представляется естественным следствием вторичного излучения. Немонотонная зависимость интенсивности электромагнитной волны за экраном с двумя щелями в опыте 2 является результатом того, что интерферируют вторичные волны от двух щелей. Аналогично объясняется расщепление светового пучка при прохождении дифракционной решетки.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.002 сек.)