Принцип Гюйгенса Френеля.

Проникновение световых волн в область геометрической тени может быть объяснено с помощью принципа Гюйгенса. Однако этот принцип не дает сведений об амплитуде, а следовательно и об интенсивности волн, распространяющихся в различных направлениях. Френель дополнил принцип Гюйгенса представлением об интерференции вторичных волн. Учет амплитуд и фаз вторичных волн позволяет найти амплитуду результирующей

Рис.7.12

волны в любой точке пространства. Развитый таким способом принцип Гюйгенса получил название принципа Гюйгенса — Френеля.

Согласно принципу Гюйгенса — Френеля каждый элемент волновой поверхности S (рис.7.12) служит источником вторичной сферической волны, амплитуда которой пропорциональна величине элемента dS. Амплитуда сферической волны убывает с расстоянием г от источника по закону 1/г (Следовательно, от каждого участка dS волновой поверхности в точку Р, лежащую перед этой поверхностью, приходит колебание

В этом выражении — фаза колебания в месте расположения волновой поверхности S, k — волновое число, г — расстояние от элемента поверхности dS до точки Р. Множитель определяется амплитудой светового колебания в том месте, где находится dS. Коэффициент К зависит от угла j между нормалью n к площадке dS и направлением от dS к точке Р. При j =0 этот коэффициент максимален, при j =p/2 он обращается в нуль.

Результирующее колебание в точке Р представляет собой суперпозицию колебаний, взятых для всей волновой поверхности S:

Эта формула является аналитическим выражением принципа Гюйгенса — Френеля.

Сказанное означает, что при вычислении амплитуды колебания, порождаемого в точке Р световой волной, распространяющейся от реального источника, можно заменять этот источник совокупностью вторичных источников, расположенных вдоль волновой поверхности. А в этом и состоит суть принципа Гюйгенса — Френеля.

Заключение

Необходимо обратить внимание на то, что волны сохраняют свою когерентность лишь при определенной толщине пленки. Эта толщина пленки определяется условиями пространственной и временной когерентности. Для лазерного излучения она может достигать 2см, а для солнечного излучения лишь сотые доли миллиметра. Полосы равного наклона и равной толщины отличаются локализацией. При выводе условий минимума и максимумов необходимо учитывать изменение оптического хода луча при отражении от более плотной среды.

Стоячие волны один из самых простых способов получения интеференционной картины, на основе которого формируются голографические снимки.

Дифракция света- явление волновой оптики. Для описания распределения интенсивности в дифракционных картинах необходимо знание результирующей амплитуды, для этого используются методы векторных диаграмм и метод зон Френеля.