Diffrakciós konvergáló sugárzást (Fresnel diffrakció) - online prezentáció
Fizika Tanszék
ELŐADÁS 13
PLAN előadások
1. diffrakció konvergáló sugarak (Fresnel diffrakció):
- diffrakciós egy kör alakú nyílást;
- diffrakciós korong.
2. Diffraction párhuzamos sugarak (Fraunhofer diffrakciós):
- diffrakciós a rést;
- egy diffrakciós rács.
3. A spektrális felbontása. felbontás
rács.
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
1
Diffrakciós Fény
Fizika Tanszék
Diffrakció konvergens fényt (Fresnel diffrakció).
Fresnel diffrakció: akadály gömb vagy Falls
síkhullámú, és a képernyő véges távolság a
akadályokat.
Diffrakciós egy kör alakú lyukat.
P0
Egy gömb alakú fény hullám utat
Érdemes egy átlátszatlan képernyőt egy kerek
lyuk.
b február 2
b 2
P
Kép megtekintése függ a zónák száma
Fresnel, amely kerülnek
nyílt
alkatrészek
hullám
a felület síkja a nyílás.
kijelző
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
2
Diffrakciós Fény
Fizika Tanszék
Diffrakció konvergens fényt (Fresnel diffrakció).
A amplitúdója a kapott oszcilláció a P pontban:
A1 Am
A
2
2
P0
(A1 A2 A3 A4 Am.)
b 2
b február 2
P
„+” Jel ebben a kifejezésben
megfelel
furcsa,
"-" - páratlan m.
kijelző
Ha a lyuk nyit páratlan számú Fresnel zónák, a lényeg
van egy maximum, akkor is, ha - a minimum.
Ha a lyuk nyit csak egy Fresnel-zóna a P pont
maximális intenzitása.
A legalacsonyabb intenzitása megfelel a két külső területeken
Fresnel.
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
3
Fizika Tanszék
Diffrakciós Fény
Diffrakció konvergens fényt (Fresnel diffrakció).
A diffrakciós a lemezen.
Jelentenek, ahogy a gömb alakú hullám fényforrás P0.
átlátszatlan, kör alakú lemezek.
Ha a lemez lezárja az első m
átlátszatlan
Fresnel zónák az A amplitúdó
kijelző
kör alakú tárcsa
A P pont egyenlő
A Am Am 1, Am 2 3
P0
P
am 1
A
2
A P pont - a legnagyobb,
megfelelő
fele
akció első nyílt
Fresnel zónában.
A központi csúcs körül koncentrikus sötét és
fény gyűrű, és az intenzitás a maximumok növelésével csökken
távolság a kép közepén.
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
4
Diffrakciós Fény
Fizika Tanszék
Diffraction párhuzamos sugarak (Fraunhofer diffrakciós)
A diffrakció a rés
rés
lencse
rendszer
fényelhajlás
Fraunhofer:
Egy pontszerű fényforrás van elhelyezve
-ban
fókusz
gyűjtő
objektív;
diffrakciós mintázat vizsgálták
A képernyőn a fókuszsíkra
második
gyűjtő
lencse,
mögé szerelt akadályt.
A sík monokromatikus
hullám
zuhatag
rendszerint
tovább
átlátszatlan akadály egy keskeny,
végtelen hosszú rés.
Célkitűzés: Annak vizsgálatára, forgalmazása
A fény intenzitását a képernyőn.
kijelző
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
Az általunk használt elvét Huygens
- Fresnel.
5
Diffrakciós Fény
Fizika Tanszék
Diffraction párhuzamos sugarak (Fraunhofer diffrakciós)
A diffrakció a rés
B
A
rés
lencse
P
kijelző
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
Minden pont egy rés
forrás
összefüggő
szekunder hullámok (rés sík
Ez egybeesik az első az eset
hullám).
párhuzamos
gerendák
sugarak,
kilépés a rés irányába
. (Diffrakciós szög), gyűjtött
lencsét a P pontban
nyílt
rész
hullám
AB felülete van felosztva
Fresnel zónák, amelyek a forma
csíkok, párhuzamos oldalirányú
hézagba.
6
Fizika Tanszék
Diffrakciós Fény
Diffraction párhuzamos sugarak (Fraunhofer diffrakciós)
A diffrakció a rés
Mi határozza meg a zónák száma N, fit a nyílásba.
A szélessége az egy zóna
. X jelentése a
2
x
bűn
Legyen a = AB - rés szélességét.
A
B
itt
lencse
Másodlagos hullámok azonos
fázis és amplitúdó síkjában a rés
(Fresnel zóna).
C
P
egy
asin
N
.
x
2
rés
kijelző
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
ezért
ingadozások
izgatott két R
a szomszédos területek, egyenlő amplitúdójú,
és ellenkező fázisban.
7
Fizika Tanszék
Diffrakciós Fény
Diffraction párhuzamos sugarak (Fraunhofer diffrakciós)
Írunk feltételeit minimumok
A diffrakció a rés
és a diffrakciós csúcsok
kép a képernyőn (P pontot):
a) a minimális diffrakciós (a teljes
sötétség):
A
B
rés
C
2
,
m 1, 2, 3.
b) diffrakciós csúcs:
lencse
P
asin 2 m
kijelző
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
asin 2 m 1 m 1, 2, 3.
2
Az irányt a 0 figyelhető
központi
Anyagszerkezeti
maximum, mert a rezgések,
okozott a központi része
Képernyő minden területen a rés,
fordulnak elő ugyanabban a fázisban.
8
Fizika Tanszék
Diffrakciós Fény
Diffraction párhuzamos sugarak (Fraunhofer diffrakciós)
A diffrakció a rés
Ábrázolják diffrakciós spektrum
függően formájában
I f sin
rés
minimum:
lencse
sin m
kijelző
P
én
2 0 2
egy
a a
asin 2m
bűn
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
egy
I f sin m
2
,
egy
A legfontosabb része a fényenergia
fókusz
-ban
központi
maximum.
A növekvő diffrakciós szög
intenzitás
kedvezőtlen
magasságra jelentős mértékben csökkent.
9
Diffrakciós Fény
Fizika Tanszék
Diffraction párhuzamos sugarak (Fraunhofer diffrakciós)
diffrakciós rács
Abban az esetben, Fraunhofer diffrakciós egyetlen rés elosztó
intenzitását a képernyőn határozza meg a szög.
Mozgó repedések önmagával párhuzamosan nem fog változni
diffrakciós mintát, és a két szomszédos, azonos
rések, így a képet eredményeként interferencia hullámok utazás
a két hasíték.
A diffrakciós rács - egy nagyszámú azonos,
tartalmaz, amelyek egymástól azonos távolságban rések.
A gyakorlatban, a rés - átlátszó szakaszok üvegből
lemezek, elválasztott átlátszatlan stroke.
Modern rácsot - több mint 1000 sor per hossza 1 mm.
A központjai közötti távolság a szomszédos nyílások - az aknarács időszakban.
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
10
Fizika Tanszék
Diffrakciós Fény
Diffraction párhuzamos sugarak (Fraunhofer diffrakciós)
diffrakciós rács
Tegyük fel, hogy egy diffrakciós rács N rések általában
esik lapos monokróm hullám.
Reszeléséhez lencse elhelyezett fókuszsíkján amely
Ez a képernyő.
A diffrakciós mintázat a képernyőn az eredménye kétféle
interferencia fénysugarak:
a) interferenciája gerendák diffraktált a rés az egyes
önállóan;
b) interferencia sugarak diffraktált különböző rések.
Nézzük az egyszerűség kedvéért a Fraunhofer diffrakciós két réseken,
majd általánossá az eredményeket az esetben több
az ilyen nyílások.
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
11
Fizika Tanszék
Diffrakciós Fény
Diffraction párhuzamos sugarak (Fraunhofer diffrakciós)
diffrakciós rács
Hagyja, hogy a rések szélessége egyenlő a távolság közöttük b.
Ezután a b d
Párhuzamos mozgás szakadék
jelenlétében a lencse nem változik
A B D E
a diffrakciós minta, így
mélypontra
megfelelő
fényelhajlás
tovább
egy
rés
.
marad
minimumok és
AB egy
diffrakció két vagy több horonyból.
BD b
Ellenkező esetben, ha egy bizonyos irányba
Minden egyes hasíték nem küld fény, a
Ezen a területen nem világít, és a
a teljes készlet rések.
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
12
Fizika Tanszék
Diffrakciós Fény
Diffraction párhuzamos sugarak (Fraunhofer diffrakciós)
diffrakciós rács
ezért
így
hívott
legfontosabb
mélypontra
az intenzitás megfigyelhető a meghatározott irányban
korábban rögzített feltétele egy rés:
asin 2 m
A B D E
AB egy
BD b
2
,
m 1, 2, 3.
Mivel a
kölcsönös
interferencia
fény
sugarak,
küldött
.
különböző rések (B körülmények),
Bizonyos területeken lesznek
kioltják egymást.
bármilyen
mélypontra került.
további
Feltételek meghatározása azok kialakulását.
P
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
13
Fizika Tanszék
Diffrakciós Fény
Diffraction párhuzamos sugarak (Fraunhofer diffrakciós)
diffrakciós rács
Nyilvánvaló, hogy ez lesz az irány, amely megfelel a
útkülönb (CD) 2. 3. 2. stb küldött
megfelelő pontjai mind a rések, például Alzheimer-pont.
ilyen irányban
feltétel
A B D E
C
P
AB egy
BD b
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
.
meghatározva
DC ADsin a b sin
dsin. 3.
február 2
ezért
út
feltétel
további minimumok
Úgy néz ki, mint ez:
dsin 2 m 1. m 0. 1. 2. 3.
2
14
Fizika Tanszék
Diffrakciós Fény
diffrakciós rács
Ennek megfelelően, az irányok által adott fő csúcsot,
által meghatározott feltételek:
dsin 2 m
2
m,
m 0. 1, 2. 3.
Ebben az irányban egy rés fokozza a cselekvés
másik.
.
Így a két hasíték diffrakciós mintázat
által meghatározott feltételek:
nagy mélypontra:
asin
További mélypontra: dsin
fő csúcsok:
dsin
,
2
0
,
2
3
,
2
. 2
3.
5
.
2
3.
azaz A két fő csúcsot található
További minimális és maximumok válnak szűkebb,
mint abban az esetben, egyik rés.
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
15
Diffrakciós Fény
diffrakciós rács
Fizika Tanszék
A spektrális felbontása.
feltétel
legfontosabb
magasságra
fényelhajlás
(Dsin m) tartalmaz egy hullámhosszon.
rács
Ezért, ha a rácsos esik, például fehér fényt, a különböző
hullámhosszak képest el vannak tolva egymástól mérkőzés
barát
magasságra
hogy
tovább
a képernyő
néz
hogyan
A szekvenciát a színes sávok.
Ellenkező esetben, minden egyes értékére m 0 megfelel egy spektruma
Úgy kezdődik, lila csíkos, vagy piros színével.
A nagy rések száma a rács, ezeket a sávokat nem fedik egymást
világosan elkülönülnek egymástól.
Így a diffrakciós rács lehetővé teszi, hogy
spektrális összetételét a sugárzás irányul rá.
Általános fizika. „A diffrakciós fényhullámok”
16
