Динамика вращательного движения Динамика материальной точки и тела Механические колебания Волны в упругой среде. Акустика Молекулярное строение вещества Молекулярно-кинетическая теория газов Строение атома и молекул

Роберт Уильямс Вуд (Wood) (2.5.1868, Конкорд — 11.8.1955, Амитивилл, штат Нью-Йорк) американский физик-экспериментатор. В 1891 году окончил Гарвардский университет. В 1901—1938 годах профессор университета Дж Хопкинса в Балтиморе. Основные труды Вуда по физической оптике. Открыл (1902) и исследовал оптический резонанс. Открыл резонансное излучение паров ртути в ультрафиолетовой области, открыл и изучил поляризацию резонансного излучения и её зависимость от магнитного поля.

Дифракция света

 

Дифракция Фраунгофера на щели

В случае дифракции Фраунгофера параметр b2/(Lλ ) << 1 . Это значит, что если размер препятствия b ~ λ, то расстояние до экрана наблюдения L >> b.

Пусть на длинную щель шириной b падает плоская монохроматическая волна с длиной λ.

Поместим между щелью и экраном наблюдения линзу так, чтобы экран наблюдателя находился в фокальной плоскости линзы. Линза позволяет наблюдать на экране дифракцию в параллельных лучах (L → ∞ ).


Таутохронность линзы и ее следствия

Собирающая линза обладает свойством, называемым таутохронностью: лучи, идущие от волновой поверхности AC до точки наблюдения P имеют одинаковую оптическую длину. Таким образом результат суперпозиции вторичных волн, который определяет амплитуду колебаний световой волны в точке P , зависит от разности хода, набегающей в треугольнике ABC.


Определение положений максимумов и минимумов методом зон Френеля

Для нахождения положений максимумов и минимумов интенсивности воспользуемся методом зон Френеля : разобьем сторону BC на отрезки длиной λ/2.

Из концов этих отрезков проведем линии, параллельные фронту вторичной плоской волны, идущей под углом φ. Эти линии разобьют AB - фронт первичной плоской волны на зоны Френеля. На рисунке их изображено три: AD, DE и EB. Число зон Френеля k зависит от λ и длины отрезка BC = b Sinφ . Если k целое, то

.

При четном числе зон Френеля k = 2m, где m = ±1, ±2... все зоны можно разбить на соседние пары, которые гасят друг друга . Следовательно условие минимума при дифракции Фраунгофера на щели имеет вид:

При нечетном k = 2m + 1 одна зона остается без пары и ее колебания не будут погашены, следовательно, условие максимума при дифракции Фраунгофера на щели будет иметь вид:

.

Обратим внимание, что условия формально противоположны условиям максимумов и минимумов при интерференции от двух источников.

 

Математика Примеры решения задач физика