Дифракция. Принцип Гюйгенса – Френеля. Зоны Френеля. Дифракция на круглом отверстии

Дифракцией называют огибание волнами препятствий.

Принцип Гюйгенса – Френеля: каждая точка, до которой дошла волна, является источником вторичных когерентных результирующих волн, и дальнейшее распространение можно рассматривать как интерференцию этих вторичных волн.

Рассмотрим дифракция Френеля(сферических волн) на круглом отверстии:

S_k= S_k+1= S_k+2

Z_k=

Если число открытых зон нечетное, то в центре картины максимум - светлое пятно.

Вся картина представляет собой светлые – темные концентрические окружности.

А=А₁-А₂+А₃-А₄ А_m,

где А_i - амплитуда волны, пришедшей от i -ой зоны Френеля. Перед А_m берется знак плюс, если m - нечетное, и минус, если m – четное.

Перепишем теперь в виде

так как согласно все выражения, стоящие в скобках, равны нулю.

Зоны Френеля: Френель предложил разбить волновую поверхность падающей волны в месте расположения препятствия на кольцевые зоны (зоны Френеля) по следующему правилу: расстояние от границ соседних зон до точки P должны отличается на полдлины волны, то есть ; и т.д.

Если смотреть на волновую поверхность из точки P, то границы зон Френеля будут представлять собой концентрические окружности. Радиусы зон Френеля:

Площади зон одинаковые.

Если число открытых зон нечетное, то в центре картины максимум – светлое пятно. Если четное – минимум – темное пятно.