17 .Метод зон Френеля.

Френель предложил метод разбиения фронта волны на кольцевые зоны, который впоследствии получил название метод зон Френеля.

Пусть от источника света S распространяется монохроматическая сферическая волна, P - точка наблюдения. Через точку O проходит сферическая волновая поверхность. Она симметрична относительно прямой SP.

Разобьем эту поверхность на кольцевые зоны I, II, III и т.д. так, чтобы расстояния от краев зоны до точки P отличались на l/2 - половину длины световой волны. Это разбиение было предложено O. Френелем и зоны называют зонами Френеля.

Возьмем произвольную точку 1 в первой зоне Френеля. В зоне II найдется, в силу правила построения зон, такая соответствующая ей точка, что разность хода лучей, идущих в точку P от точек 1 и 2 будет равна l/2. Вследствие этого колебания от точек 1 и 2 погасят друг друга в точке P.

Из геометрических соображениях следует, что при не очень больших номерах зон их площади примерно одинаковы. Значит каждой точке первой зоны найдется соответствующая ей точка во второй, колебания которых погасят друг друга. Амплитуда результирующего колебания, приходящего в точку P от зоны с номером m, уменьшается с ростом m, т.е.

18.Метод векторных диаграмм.

Векторная диаграмма. Как известно, гармоническое колебание с амплитудой а и фазой φ можно охарактеризовать комплексной амплитудой либо вектором на плоскости переменных ReA, ImA, причем длина вектора равна а, а угол наклона к оси ReA равен .

Сумма нескольких гармонических колебаний частоты ω с произвольными амплитудами и фазами есть также гармоническое колебание на частоте ω. Действительные амплитуду А и фазу Ф результирующего колебания можно найти, складывая по правилу сложения векторов векторы, изображающие колебания- слагаемые. Каждый такой вектор имеет длину, равную амплитуде колебания и угол наклона к оси абсцисс, равный фазе данного колебания. После построения векторной суммы, амплитуда результирующего колебания находиться как длина полученного вектора-суммы, а фаза результирующего колебания – как угол наклона этого вектора к оси абсцисс. Данную процедуру (на примере сложения трех колебаний) иллюстрирует.

19.Дифpакция Фpенеля на круглом отверстии и диске.

20.Дифpакция Фpаунгофеpа на одной щели.

дифракцию Фр-ра от одной узкой прямоугольной щели (рис.1а). Пусть щель шириной а освещается пучком параллельных лучей, т.е. на щель падает плоская монохроматическая световая волна с длинной  перпендикулярно к плоскости щели. В соответствии с принципом Гюйгенса-Френеля освещенную щель можно рассматривать как множество точечных источников света. Поместим за щелью на расстоянии, во много раз большим по сравнению с шириной щели (Lа), экран. В точке о, лежащей на перпендикуляре к плоскости щели, восстановленном из середины щели, будут встречаться световые пучки, длина пути которых от всех условных точечных источников щели до данной точки почти одинакова, т.е. разность хода  практически равна нулю. Следовательно, по этой линии будет наблюдаться нулевой максимум, который имеет вид ярко освещенной полосы, идущей параллельно щели.

_{Далее рассмотрим некоторую точку} Р, находящуюся сбоку от средней линии. Так как расстояние от щели до экрана во много раз больше ширины щели а, то пути лучей из крайних точек щели А и С в точку Р практически можно считать параллельными и они теперь уже не будут одинаковы. Из рис.1б видно, что разность хода между крайними лучами составит