Физический энциклопедический словарь - дифракция волн
Дифракция волн
Дифракц. явления практически не зависят от природы дифрагирующих полей и в большинстве случаев объясняются в рамках линейного волнового уравнения или вытекающих из него интегр. соотношений. Важнейшим из них явл. Гюйгенса — Френеля принцип, согласно к-рому волн. поле в произвольной точке пр-ва складывается из вторичных волн, испускаемых нек-рыми фиктивными источниками на поверхности (строго говоря, замкнутой), отделяющей эту точку от первичной падающей волны. Поэтому, поставив на пути волн экран с малым отверстием (размеры к-рого D, напр., порядка или меньше длины волны ), получим в отверстии экрана источник, излучающий вторичную сферич. волну, распространяющуюся также и в область тени. Два разнесённых отверстия (или щели) излучают две сферич. волны, к-рые, интерферируя, образуют дифракц. картину с чередующимися максимумами и минимумами излучения. Периодич. набор щелей (или, соответственно, рисок, нанесённых на прозрачную подложку) даёт дифракционную решётку. Когда такие системы применяются в кач-ве излучателей, они наз. дифракц. антеннами.
Структура дифракц. поля существенно зависит от расстояния L между излучателем и точкой наблюдения. Различают Френеля дифракцию при L ~D2/ и Фраунгофера дифракцию при L>>D2/,. Здесь D — характерный размер всего излучателя (диаметр отверстия, радиус кривизны края препятствия, длина решётки и т. п.). В первом случае вторичные волны от наиболее разнесённых участков излучателя могут приходить в нек-рые точки наблюдения с противоположными фазами, что приводит к образованию т. н. зон Френеля; во втором случае они приходят в одинаковых фазах, и результирующее поле представляет собой сферически сходящуюся волну с локально плоской структурой.
Эффективность излучения вторичных волн заметно падает с уменьшением отношения D/ [в дипольном приближении ~(D/)4], поэтому наиб. отчётливо дифракция начинает проявляться лишь при D ~ . Напр., Д. в. на воде ( ~ 1 м) или звука в воздухе (~1 см) может наблюдаться практически всегда, дифракция света (=10-4—10-5 см) требует выполнения особых условий (игольчатое отверстие, острый край бритвы и т. п.), а для дифракции рентгеновских лучей (10-7 —10-9 см) приходится использовать крист. решётки.
Явления дифракции имеют место и в микромире (см. Дифракция микрочастиц), поскольку объектам квант. механики свойственно волн. поведение.
М. А. Миллер.
Вопрос-ответ:
Похожие слова
Самые популярные термины
1 | 1384 | |
2 | 1053 | |
3 | 995 | |
4 | 944 | |
5 | 926 | |
6 | 829 | |
7 | 803 | |
8 | 802 | |
9 | 713 | |
10 | 711 | |
11 | 691 | |
12 | 638 | |
13 | 628 | |
14 | 615 | |
15 | 533 | |
16 | 525 | |
17 | 518 | |
18 | 502 | |
19 | 484 | |
20 | 480 |