Дифракция света на круглом отверстии

Пусть на рис. 2.3 АА₁ – круглое отверстие в диафрагме .

Дифракционная картина рассматривается на экране Э. Сферическая волна от источника S доходит до диафрагмы, и здесь часть фронта оказывается закрытой. Рассмотрим, каково действие открытой части фронта на точку Р, лежащую на оси симметрии отверстия (центр дифракционной картины). От каждой точки открытой части фронта волны в точку Р приходят колебания. Результат интерференции этих колебаний зависит от того, сколько зон Френеля осталось открытыми в отверстии. Если число открытых зон чётное, то волны от соседних зон попарно ослабляют друг друга. В этом случае в точке Р будет тёмное пятно.

В точках, расположенных на экране вблизи от точки Р, соотношение фаз складываемых колебаний, вызванных вторичными волнами, будет иным, так что амплитуда суммарного колебания уже не будет минимальной. В этих точках будет светлее, чем в точке Р. В некоторой точке Р₁ соотношение фаз складываемых колебаний будет таково, что суммарная амплитуда окажется максимальной. Освещённость в этой точке будет максимальной. Очевидно, такая же освещённость будет во всех точках, равноудалённых от точки Р, так как они одинаково расположены относительно фронта волны, заключённого в отверстии. Следовательно, светлая полоса будет иметь форму окружности (кольца) с центром в точке Р. Далее будут чередоваться тёмные и светлые кольца (рис. 2.4, а).

Если число зон Френеля, укладывающихся в отверстии, нечётное, то центр дифракционной картины Р будет светлым, а вокруг него располагаются концентрические тёмные и светлые кольца (рис. 2.4, б).

На рис. 2.4 изображены графики распределения интенсивности света в дифракционной картине.

Если свет распространяется в виде пучка параллельных лучей, то фронт волны будет плоский. На плоском фронте волны зоны Френеля строятся так же, как и на сферическом.

Поиск по сайту: