Протокол No 4 Специалност КСТ

Студент: Филип Русинов No РК037615 56гр

Подпис на асистента:

Задача:Дифракция на светлината от процеп

1.Схема на опитната постановка:

2.Теоретично въведение: Под дифракция на светлината се разбира отклонение на светлинните лъчи от тяхната първоначална посока на разпространение,което не е резултат от отражение,пречупване и расейване.

При осветяване с успореден сноп светлина на тесен,съизмерим с дължината на вълната процеп в непрозрачна преграда,то преминалият през него сноп е разходящ.

Полученият върху екрана разположен зад преградата образ ще има размер съществено по-голям от този на процепа.Отклонението на светлинните лъчи от първоначалната посока на разпространение не се дължи на взаимодействие с преградата,а е резултат на свойството им да дифрактират при рязко изменение на напречните размери на снопа.

Обяснение на дифракцията на светлинатасе получава въз основа на принципа на Хюгенс-Френел, който гласи: всички точки в пространството, до които достига фронтът на светлинната вълна, се превръщат във вторични източници на кохерентни сферични вълни.Новият фронт на вълната се получава в следствие интерференцията на вторичните сферични вълни и представлява тяхната обвивка.

Като се имат впредвид амплитудата и фазите на вторичните вълни, е възможно за всеки кохерентен случай да се определи интензитетът(амплитудата) на резултантната вълна в коя и да е точка от пространството.

1.Дифракция на плоска монохроматична вълна от процеп(дифракция в паралелни лъчи или дифракция на Фраунхофер).

За наблюдаване на явлението е необходимо да се освети с успореден сноп светлина (полска вълна) процеп с успоредни стени,ширина,съизмерима с дължината на вълната и дължина на процепа много по -голяма от ширината му.

От източник на светлина S фиг.1 ,поставен в фокуса на лещата L1 ,се получава успореден сноп светлина,който се насочва към процеп с ширина а .Съгласно на принципа на Хюйгенс-Френел всички точки от процепа стават центрове на елементарни сферични,кохерентни вълни.Дифрактиралият под ъгъл успореден сноп светлина се събира от лещата L2 върху екран Е поставен във фокалната й равнина.

При това в една и съща точка на екрана попадат лъчи от всички точки на процепа,изминаващи различни оптични пътища,при което се интерферират.Точното описание на изменението на амплитудата на вълната в получената интерференчна картина в разглежданата,както и във всички останали точки,може да се получи,като се използва интеграла на Кирхов: А=dA=k()a₀ .cos(t-kr+₀) / r.ds

^s

Резултатът от интерференцията на светлинните лъчи,дифрактирали под един и същ ъгъл,може да се получи и чрез разделяне на снопа,между крайните лъчи 1 и 2 на зони на Френел.От теорията е известно,че разликата в оптичните пътища на лъчите от дадена зона е равна на половин дължина на вълната спрямо съседната зона- с противни фази са,поради което при интерференцията им те взаимно ще се гасят. Следователно ако в дадена точка