Как решить задачу с падающим плоским волновым фронтом на экран с отверстием, закрытым стеклянной пластиной? На экране
Как решить задачу с падающим плоским волновым фронтом на экран с отверстием, закрытым стеклянной пластиной? На экране открыты 2 зоны Френеля. В пластине есть круглая выемка, глубиной h и радиусом r = r1 (где r1 - радиус первой зоны Френеля). Какова интенсивность в точке р на экране, если величина h минимальна и соответствует максимальной интенсивности? Ответ: j = 16j0.
15.12.2023 11:59
Объяснение:
Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые концепции из оптики и дифракции. Френельова дифракция описывает явление проникновения света через узкую щель или отверстие. В данном случае, на экране с отверстием, закрытым стеклянной пластиной, образуются две зоны Френеля - области, где происходит интерференция световых волн.
Для нахождения интенсивности в точке `р` на экране, мы должны учесть, что величина `h` минимальна и соответствует максимальной интенсивности. Интенсивность в этой точке будет равна `16j0`, где `j0` - интенсивность входящего на экран света.
Это следует из принципа Гюйгенса-Френеля, который говорит о том, что каждая точка на волновом фронте становится источником сферических волн, и итоговая интенсивность в точке определяется интерференцией этих волн.
Демонстрация:
Задача: Найдите интенсивность в точке `р` на экране, если величина `h` минимальна и равна `5 мм`, а интенсивность входящего света `j0` равна `10 Вт/м^2`.
Решение:
Интенсивность в точке `р` будет равна `16j0`. Подставляя значения, получаем:
`Итоговая интенсивность = 16 * 10 = 160 Вт/м^2`.
Таким образом, интенсивность в точке `р` на экране равна `160 Вт/м^2`.
Совет:
Для более подробного понимания этой темы, рекомендуется изучить больше о Френельовой дифракции, принципах интерференции света и влиянии параметров, таких как размер отверстия и расстояние до экрана, на итоговую интенсивность.
Практика:
Найдите интенсивность в точке `р` на экране, если величина `h` минимальна и равна `3 мм`, а интенсивность входящего света `j0` равна `8 Вт/м^2`.