Gyuygens-Frenel printsipi
Diffraktsiya effektlarining o'ziga xos xususiyati shundaki, kosmosning har bir nuqtasidagi diffraktsiya naqshlari ko'p sonli ikkilamchi Gyuygens manbalaridan nurlarning interferensiyasi natijasidir. Ushbu effektlarni tushuntirish Fresnel tomonidan amalga oshirildi va Gyuygens-Fresnel printsipi deb nomlandi.
Gyuygens-Fresnel printsipining mohiyatini bir nechta qoidalar shaklida ifodalash mumkin:
1. Har qanday manba tomonidan qo'zg'atilgan butun to'lqin yuzasi S0 hudud S , teng maydonlarga ega bo'lgan kichik qismlarga bo'linishi mumkin dS , bu ikkilamchi to'lqinlarni chiqaradigan ikkilamchi manbalar tizimi.
2. Bu ikkilamchi manbalar bir xil asosiy manbaga teng S0 , izchil. Shuning uchun, manbadan tarqaladigan to'lqinlar S0 , kosmosning istalgan nuqtasida barcha ikkilamchi to'lqinlarning aralashuvi natijasi bo'lishi kerak.
3. Barcha ikkilamchi manbalarning nurlanish quvvatlari - bir xil maydonlarga ega bo'lgan to'lqin sirtining uchastkalari - bir xil.
4. Maydoni bo'lgan har bir ikkilamchi manba dS asosan tashqi normal yo'nalishda nurlanadi n o'sha nuqtada to'lqin yuzasiga; c tashkil etuvchi yo'nalishdagi ikkilamchi to'lqinlarning amplitudasi n in'ektsiya a, qanchalik kichik bo'lsa, burchak kattaroq bo'ladi a, va da nolga teng a³p / 2.
5. Fazoda berilgan nuqtaga yetib kelgan ikkilamchi to’lqinlarning amplitudasi ikkilamchi manbaning shu nuqtagacha bo’lgan masofasiga bog’liq: masofa qanchalik katta bo’lsa, amplituda ham shunchalik kichik bo’ladi.
Gyuygens-Fresnel printsipi difraksiya hodisasini tushuntirish va uning miqdoriy hisoblash usullarini berish imkonini beradi.
Frenel zonasi usuli
Gyuygens-Frenel printsipi yorug'likning to'siqlarsiz bir hil muhitda to'g'ri chiziqli tarqalishini tushuntiradi. Buni ko'rsatish uchun sferik yorug'lik to'lqinining harakatini ko'rib chiqing nuqta manbai S0 kosmosning ixtiyoriy nuqtasida P (4.1-rasm). Bunday to'lqinning to'lqin yuzasi to'g'ri chiziqqa nisbatan simmetrikdir S 0 P . Bir nuqtada kerakli to'lqinning amplitudasi P barcha maydonlar chiqaradigan ikkilamchi to'lqinlarning interferensiyasi natijasiga bog'liq dS yuzalar S . Ikkilamchi to'lqinlarning amplitudalari va boshlang'ich fazalari mos keladigan manbalarning joylashishiga bog'liq dS nuqtaga nisbatan P .
Fresnel to'lqin sirtini zonalarga bo'lish usulini taklif qildi (Frennel zonalari usuli). Ushbu usulga ko'ra, to'lqin sirti halqali zonalarga bo'linadi (4.1-rasm), har bir zonaning chetidan nuqtagacha bo'lgan masofalar P bilan farqlanadi l/2(l - yorug'lik to'lqin uzunligi). bilan belgilansa b to'lqin sirtining yuqori qismidan 0 nuqtasigacha bo'lgan masofa P , keyin masofalar b + k (l/2) barcha zonalarning chegaralarini tashkil qiladi, bu erda k - zona raqami. Tebranishlar bir nuqtaga keladi P Ikki qo'shni zonaning o'xshash nuqtalaridan fazada qarama-qarshidir, chunki bu zonalardan nuqtagacha bo'lgan yo'l farqi P ga teng l/2. Shuning uchun, bir-birining ustiga qo'yilganda, bu tebranishlar bir-birini zaiflashtiradi va natijada paydo bo'lgan amplituda yig'indisi bilan ifodalanadi:
Do'stlaringiz bilan baham: |