Дифракция света.Работа ученицы 11 класса Лобачёвой Екатерины.

Дифракция света

Презентацию выполнила

Ученица 11 класса

Лобачева Екатерина

Характерным проявлением волновых свойств света является дифракция света—

Отклонение от прямолинейного распространения

на резких неоднородностях среды

Дифракция была открыта Франческо Гримальди в конце XVII в. Объяснение явления дифракции света дано Томасом Юнгом и Огюстом Френелем, которые не только дали описание экспериментов по наблюдению явлений интерференции и дифракции света, но и объяснили свойство прямолинейности распространения света с позиций волновой теории

Гримальди Франческо

Итальянский ученый. С 1651 года -священник.

Открыл дифракцию света, систематически ее изучал и сформулировал некоторые правила. Описал солнечный спектр, полученный с помощью призмы. В 1662 г. определил величину поверхности Земли.

Френель Огюст Жан

Французский физик. Научные работы посвящены физической оптике.

Дополнил известный принцип Гюйгенса, введя так называемые зоны Френеля (принцип Гюйгенса -Френеля). Разработал в 1818 году теорию дифракции света

Принцип Гюйгенса—Френеля

Для вывода законов отражения и преломления мы использовали принцип Гюйгенса. Френель дополнил его формулировку для объяснения явления дифракции

Условия наблюдения дифракции

 Дифракция происходит на предметах любых размеров, а не только соизмеримых с длиной волны

Принцип Гюйгенса-Френеля:

каждая точка волновой поверхности является источником вторичных сферических волн,

которые интерферируют между собой

Дифракция от различных препятствий: а) от тонкой проволочки; б) от круглого отверстия; в) от круглого непрозрачного экрана.

Зоны Френеля

Для того чтобы найти амплитуду световой волны от точечного монохроматического источника света А в произвольной точке О изотропной среды, надо источник света окружить сферой радиусом r=ct

Зоны Френеля

Интерференция волны от вторичных источников, расположенных на этой поверхности, определяет амплитуду в рассматриваемой точке P,

т. е. необходимо произвести сложение когерентных колебаний от всех вторичных источников на волновой поверхности

Зоны Френеля

Так как расстояния от них до точки О различны, то колебания будут приходить в различных фазах.

Наименьшее расстояние от точки О до волновой поверхности В равно r0

Дифракционные картины от одного препятствия с разным числом открытых зон

Условия наблюдения дифракции

Трудности наблюдения заключаются в том, что вследствие малости длины световой волны интерференционные максимумы располагаются очень близко друг к другу, а их интенсивность быстро убывает

Если разность хода от двух соседних зон равна половине длины волны, то колебания от них приходят в точку О в противоположных фазах и наблюдается интерференционный минимум, если разность хода равна длине волны, то наблюдается интерференционный максимум

Таким образом, если на препятствии укладывается целое число длин волн, то они гасят друг друга и в данной точке наблюдается минимум (темное пятно). Если нечетное число полуволн, то наблюдается максимум (светлое пятно)

Интерференционные картины от разных точек предмета перекрываются, и изображение смазывается, поэтому прибор не выделяет отдельные детали предмета. Дифракция устанавливает предел разрешающей способности любого оптического прибора

Спасибо за внимание!