Как изменится освещенность в центре дифракционной картины, если удалить ширму с круглым отверстием диаметром
Как изменится освещенность в центре дифракционной картины, если удалить ширму с круглым отверстием диаметром 4,2 мм, находящуюся на расстоянии 5 м от экрана, при условии, что точечный источник света с длиной волны 550 нм находится на расстоянии 11 м от экрана? Буду признателен, если вы сможете подробно объяснить ответ.
20.12.2023 19:54
Объяснение: При дифракции света через круглое отверстие происходит изгиб лучей света вокруг краев отверстия, что приводит к образованию интерференционных полос на экране. Освещенность в центре дифракционной картины зависит от диаметра отверстия, расстояния отверстия до экрана и длины волны источника света.
Для решения данной задачи мы можем использовать формулу дифракции Фраунгофера:
\( I = \frac{{(A \cdot b)^2 \cdot (\sin(\frac{{\pi \cdot D \cdot x}}{{\lambda \cdot L}})) ^ 2}}{{(\frac{{\pi \cdot D \cdot x}}{{\lambda \cdot L}})^2}} \)
где:
- \( I \) - интенсивность освещенности
- \( A \) - амплитуда волнового фронта
- \( b \) - параметр положения волны
- \( D \) - диаметр отверстия
- \( x \) - координата точки на экране
- \( \lambda \) - длина волны света
- \( L \) - расстояние от отверстия до экрана
В данной задаче, удаление ширмы с отверстием приведет к исчезновению дифракционной картины, поэтому освещенность в центре картины будет равна нулю.
Например: Освещенность в центре дифракционной картины будет равна нулю.
Совет: Для лучшего понимания дифракции света, рекомендуется изучить принцип Гюйгенса-Френеля, который объясняет способность света изгибаться при распространении через отверстия и препятствия. Также, следует ознакомиться с формулой дифракции Фраунгофера, которая позволяет рассчитывать освещенность в различных точках на экране.
Задача на проверку: При удалении ширмы с отверстием диаметром 4,5 мм, расположенной на расстоянии 6 м от экрана, источником света с длиной волны 600 нм, определите, как изменится освещенность в центре дифракционной картины.