Векторные диаграммы зон Френеля

Волновую поверхность, на которой расположены вторичные источники, разобьём на кольцевые зоны, аналогичные по своей геометрии зонам Френеля, но имеющие ширину, стремящуюся к нулю. Колебания, создаваемые в т. каждой из зон, изобразим в виде вектора, длина которого равна амплитуде колебаний, а угол между этим вектором и направлением, выбранным за начало колебаний, равен начальной фазе колебания.

В пределе при стремлении ширины зоны к нулю диаграмма приобретает вид спирали. При этом количество зон бесконечно увеличивается. Полученная диаграмма называется спиралью Френеля (рис.5в).

Как видно из рис.5а, фазы колебаний в точках и на векторной диаграмме отличаются на π. Следовательно, участок спирали, лежащий от точки до точки , соответствует колебаниям создаваемых в точке наблюдения вторичными источниками, принадлежащим первой зоне Френеля волнового фронта. Вектор, проведённый из точки в точку , изображает амплитуду результирующего колебания, создаваемого в т. P источниками первой зоны Френеля.

Аналогично, участок соответствует колебаниям создаваемым в точке наблюдения вторичными источниками, принадлежащим второй зоне Френеля, а вектор , отображает амплитуду результирующго колебания в т. P, возбуждаемого источниками второй зоны Френеля.

Т.к. колебания, возбуждаемые соседними зонами Френеля, находятся в противофазе, изображающие их на векторной диаграмме вектора направлены в противоположные стороны .

Если размер экрана подобрать таким образом, чтобы открытыми оставались только первая и вторая зона Френеля, результирующее колебание в т. P определяется вектором и результирующая интенсивность близка к нулю.

Колебания, возбуждаемые в точке наблюдения всей волновой поверхностью, изображается в виде вектора (рис.5в), где – фокус спирали Френеля. Таким образом, амплитуда результирующего колебания равна половине амплитуды колебания, возбуждаемого первой зоной Френеля.

Поиск по сайту: