17669

Наближення дифракції Френеля і Фраунгофера в теорії дифракції

Доклад

Физика

Наближення дифракції Френеля і Фраунгофера в теорії дифракції При вивченні дифракційних явищ в оптиці виникають деякі труднощі які не завжди мають точне розвязання тому доводиться користуватися деякими наближеннями. Між дифракційними явищами Френеля та Фраунгофер

Украинкский

2013-07-05

20.48 KB

8 чел.

Наближення дифракції Френеля і Фраунгофера в теорії дифракції

При вивченні дифракційних явищ в оптиці виникають деякі труднощі, які не завжди мають точне розв’язання, тому доводиться користуватися деякими наближеннями. Між дифракційними явищами Френеля та Фраунгофера не існує принципової різниці і різкої межі. Наближення, що використовуються:

  1.  довжина хвилі  <  за отвір в екрані. Якщо <<  то кут дифракції = 180°.
  2.  розглядаються невеликі кути дифракції.

При дифракції Фраунгофера , явище спостерігається на таких відстанях, для яких кутові розміри оптичних неоднорідностей набагато менші ніж відношення довжини світлової хвилі до лінійних розмірів цих неоднорідностей.

Дифракційні явища Френеля спостерігаються, якщо відстані від перешкоди, встановленої на шляху поширення світла,  до джерела і екрана, на якому спостерігається дифракційна картина, не дуже великі.

Можна сказати, згідно із принципом Гюйгенса-Френеля, що на великих відстанях ми будемо спостерігати плоску хвилю, не спотворену дифракцією, при чому інтенсивність .

Uрозподіл амплітуди джерела, F- площина апертури.

Для спостереження чіткої картинки потрібно дотримуватися умови просторової когерентності, а для неї критичним переметром є величина, кратна . У нашому випадку це просто . З цього випливає, що  при          можемо знехтувати третім доданком, враховуючи, що . Тобто  при     має місце дифракція Френеля.

При    - Фраунгофера.

Якщо в отвір поміщається більше однієї зони – то це дифракція Френеля, менше одної – Фраунгофера.

Використовуємо наближення Френеля .   Причому в знаменнику знехтуємо , в показнику степені залишимо. Тепер  . нехай апертура F у нас нескінченна, тоді . Враховуючи нескінченність апертури,  .