lungimea de difracție

Rezultatul difracției de radiații monocromatice pe obstacol nu depinde de mărimea obstacolelor, precum și numărul de zone Fresnel ($ m $), care acoperă acest obstacol.

Deci, dacă $ m \ gg 1 $ (referindu-se la numărul în sute și mii de zone deschise), modelul de difracție nu este esențială, și propagarea luminii descrise de legile opticii geometrice. stare intermediară este o situație în care unitatea sau zeci de zone deschise. O astfel de situație corespunde difracției Fresnel, ceea ce înseamnă posibilitatea de a observa distribuția intensității unui complex, atunci când se poate observa alternanța de maxime și minime ale intensității luminii.

delimitare noțional între cele două tipuri de difracție se numește distanța Rayleigh ($ R $) sau o lungime difractiv (care este același). Și astfel, lungimea de difracție definește limita (mai degrabă condiționate) între zonele de apropiere și de departe-câmp de difracție. $ R $ mărime corespunde distanței la care o gaură circulară având un diametru $ d $, atunci când sunt iluminate cu o monocromatic val plan ($ \ lambda $) se deschide la un punct de observare centrală o primă zonă. Matematic, acest lucru este scris ca:

Imagine de difracție Fraunhofer este echivalentă cu caracterul. Aceasta crește liniar în direcția laterală, cu creșterea distanței de la ecranul cu o gaură. Dimensiunea unghiulară a vârfului principal de difracție în zona de departe definit raportul de lungime de undă de lumină cu diametrul găurii. Zona în care legile opticii geometrice funcționează deschiderea de ordinul micronilor, ar avea o dimensiune de ordinul unui milimetru. Pentru găuri cu privire la o zonă de centimetru de „optică geometrice“ ajunge la sute de metri.

Rezolvarea controlului în toate subiectele. 10 ani de experiență! Preț de la 100 de ruble. Perioada de la 1 zi!

Sarcina: Explicați de ce Rayleigh distanta este un parametru important atunci când se analizează fenomenul de difracție?

În ciuda faptului că limita dintre difracție Fresnel și difracție Fraunhofer este destul de convențională, să aplice abordări diferite pentru calculul câmpurilor (diferite aproximări) ar trebui să utilizeze acest parametru ca lungimea de difracție, pentru o înțelegere a modului în care zona de difracție (aproape sau de departe), care urmează să fie studiate. Deci, aceste diferențe pot fi retrase din circuitul agricol pentru aceste domenii:

Caracteristicile speciale ale zonei de difracție în apropierea câmpului includ:

Pentru axa fasciculului de lumină, se consideră că intensitatea este o intensitate constantă și egală emanate de o intensitate sursă.

Structura fasciculului de lumină rămâne formă constantă și dată deschiderii. In cadrul deschiderilor pot fi amplasate o multitudine de zone Fresnel.

Caracteristici zona de difracție cu mult-domeniu sunt:

Intensitatea undei sursă de lumină este mult mai mare decât intensitatea luminii pe axa fasciculului. Intensitatea luminii la axa fasciculului descrește în funcție de distanța de la sursa (este invers proporțională cu pătratul distanței).

Fasciculul de lumină așa cum se propagă de la sursă se extinde. În găurile plasate numai o porțiune centrală mică din numărul zonei Fresnel unul.

Prin urmare, apropierea corespunzătoare distanțelor sunt utilizate pentru difracția Fresnel:

Atunci când se analizează difracție Fraunhofer, care, în aplicații practice, este abordare mai comună de a utiliza tipul Fraunhofer:

unde $ ^ 2 ^ 2 + ^ 2 $ - distanța maximă de la centrul găurii până la marginea ei, care este de difracție.

Utilizarea aproximărilor corespunzătoare simplifica rezolvarea problemelor de difracție.