М инисте р ство о б щ е го и пр о ф е ссио нально го о б р азо вания Р о ссий ско й ф е де р ации № 892 Физиче ский ф ак...
28 downloads
170 Views
332KB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
М инисте р ство о б щ е го и пр о ф е ссио нально го о б р азо вания Р о ссий ско й ф е де р ации № 892 Физиче ский ф акульте т К а ф едр а о бщ ей ф изики
М ет од и чес к и е у к азани я к лаборат орном у п рак т и к у м у п о оп т и к е для ст уден т о в 2 кур са дн евн о го и 3 кур са вечер н его о т делен ий
Coст а вит ели: В .Е. Рисин , О. М. Г о лицин а , И.Е. За н ин . Ю .Н. Пер ин
В о ро не ж 1998
2
Л а бора торн а я ра бота № 18 Д И Ф Р А К Ц И Я Ф Р ЕН Е Л Я Н А К Р У ГЛ О М О ТВЕ Р СТИ И Пос т а вим н а пут и с феричес кой ра с ходящ ейс я с ветовой вол н ы
н епро-
зра чн ы й экра н с кругл ы м от верс тием ра диус а г, ра с пол ож ив его та к» чт обы перпен дикул яр, опущ ен н ы й из ис т очн ика с вет а S н а экра н , попа л в цен т р от верс т ия (рис . 1). Н а продол ж ен ии эт ого перпен дикул яра возьмем т очку Р . Пус т ь г мн ого мен ьш е ра диус а кривизн ы
а
вол н ового фрон т а , па -
да ю щ его н а прегра ду, и ра с с тоян ия Н от прегра ды до т очки н а бл ю ден ия Р .
Р ис . 1 Д ифра кцион н а я ка рт ин а , н а бл ю да ема я н а экра н е, предс т а вл яет с обой кон цен тричес кие с вет л ы е и темн ы е кол ьца . И н т ен с ивн ос т ь в цен т ре дифра кцион н ой ка ртин ы , в т очке Р определ яет с я чис л ом от кры т ы х кол ьцевы х зон Ф рен ел я. О с обен н ос т ью
вы бора кол ьцевы х зон Ф рен ел я явл яетс я, ка к извес т н о
[1], то, что ра с с тоян ия от кра ев с ос едн ихзон до т очки Р отл ича ю т с я н а λ/2 (см. рис . 1), т. е. дейс т вия с ос едн ихзон ос л а бл яю т друг друга . Вкл а д зон ы
3
в с умма рн ую а мпл ит уду вол н ы в точке Р мон отон н о умен ьш а ет с я с рос т ом н омера зон ы . Сумма рн а я а мпл ит уда вточке Р определ яет с я вы ра ж ен ием: E=
E1 Em + 2 2
(1)
гдеE1 - вкл а д первой зон ы Ф рен ел я, Е m - вкл а д пос л едн ей зон ы Ф рен ел я, помещ а ю щ ейс я вот верс т ии. Зн а кпл ю с вформул е(1) берет с я при н ечет н омm, а мин ус - при четн ом. При пол н ос т ью от кры томвол н овомфрон т е(m=∝ ) Е m=0, E =
E1 2
Е с л и от верс т иеот кры ва ет четн оечис л о зон Ф рен ел я, то т очка Р будет т емн ой. Е с л и от кры т о н ечет н оечис л о зон Ф рен ел я, то вт очке Р ос вещ ен н ос т ь будет бол ьш е, чемпри пол н ос т ью от кры т омвол н овомфрон т е. Ч ис л о от кры т ы хзон (кот ороепомещ а ет с я вот верс т ии, ес л и с мот рет ь из т очки н а бл ю ден ия Р ) дл я с феричес кой ра с ходящ ейс я вол и определ яет с я вы ра ж ен ием[1]: m=
r2 1 1 + λ a H
(2)
Та кимобра зом, ес л и за фикс ирова т ь зн а чен ия r, λ, а и измен ят ь ра с с тоян ие Н меж дупрегра дой с кругл ы мот верс т иеми экра н ом, т о вцен т редифра кцион н ой ка рт ин ы будет н а бл ю да т ьс я периодичес ка я с мен а ма кс имумови мин имумовин т ен с ивн ос ти впл от ь до ра с с тоян ия Н max , которомус оот вет с т вует m