Планы-конспекты уроков по оптике для 11 класса

Амплитуда колебаний, обусловленных в точке Р отдельной зоной, зависит от площади зоны, от расстояния r от зоны до точки Р и от угла между отрезком r и нормалью к поверхности зоны. Площади зон примерно одинаковы и равны, , где R – радиус кривизны волнового фронта в створе отверстия, r0 – расстояние от отверстия до точки наблюдения P. Амплитуды волн, доходящих до точки наблюдения Р, зависят только от расстояния rk и от угла, составленного направлением этого отрезка с нормалью к поверхности зоны. С увеличением номера зоны расстояние rk и угол наклона возрастают, поэтому амплитуды колебаний, обусловленных в точке Р отдельными зонами, должны монотонно убывать с ростом номера зоны:

.

Так как фазы колебаний, обусловленных в точке Р соседними зонами, противоположны, то амплитуда Ak суммарного колебания, обусловленного действием k зон, равна

,

где знак последнего слагаемого положителен при нечетном k и отрицателен при четном k. При нечетном числе зон амплитуда результирующего колебания больше, чем при четном числе зон, укладывающихся в отверстии.

Учитывая монотонность убывания с ростом номера зоны амплитуды колебаний, обусловленных отдельными зонами, можно доказать приближенное равенство

,

где знак "+" соответствует нечетному числу зон, а знак "−" − четному числу зон.

Если между точечным источником и точкой наблюдения нет никаких препятствий, то есть фронт волн, распространяющихся от источника, полностью открыт, то и интенсивность света в точке наблюдения обусловлена только центральной зоной Френеля, то есть свет распространяется в эту точку прямолинейно.

Одновременно Френелем был проведен также количественный расчет распределения интенсивности при дифракции света на различных рода препятствиях.

Любопытный случай произошел на заседании Французской академии наук в 1818 г. Один из ученых, присутствовавших на заседании, – Пуассон обратил внимание на то, что из теории Френеля вытекают факты, явно противоречащие здравому смыслу. Из полученных Френелем формул следовало, что при определенных размерах отверстия и определенных расстояниях от отверстия до источника света и экрана в центре дифракционной картины должно находиться темное пятнышко, а за маленьким непрозрачным диском, наоборот, в центре тени должно находиться светлое пятно. Каково же было удивление ученых, когда эти факты были экспериментально доказаны в опытах Френеля и Араго.

Из-за того что длина световой волны очень мала, угол отклонения света от направления прямолинейного распространения невелик. Поэтому для отчетливого наблюдения дифракции нужно либо использовать очень маленькие препятствия, или же располагать экран далеко от препятствий. При расстоянии между препятствием и экраном порядка метра размеры препятствий не должны превышать сотых долей миллиметра. Если же расстояние до экрана достигает сотен метров или нескольких километров, то дифракцию можно наблюдать на препятствиях размером в несколько сантиметров и даже метров.

Педагогические исследования формирования сюжетной игры у детей пятого года жизни
Пятый год жизни – период интенсивного становления самостоятельности дошкольников в доступных им формах деятельности, в том числе и в игровой. Исследователи отмечают, что в этом возрасте у детей происходят значительные изменения в познавательной деятельности. Совершенствуется восприятие, дети овладе ...

Возрастные особенности учеников младшего школьного возраста
Младшим школьным возрастом считается возраст детей примерно от 6-7 до 10-11 лет, что свидетельствует годам обучения в начальных классах общеобразовательной школы. В.А. Крутецкий определяет границы младшего школьного возраста с 7 до 11 лет, это соответствует годам обучения в начальных классах общеоб ...

Определение уровней развития логического мышления младшего школьника
Исследования развития логического мышления проводилось на базе средней школы, в период с В исследовании принимали участие ученики 2 класса в количестве 15 человек (учащиеся 8-9 лет, из них 9 девочек и 6 мальчиков). Диагностическая программа, целью которой было определение и диагностика уровня разви ...