Свет огибает предметы
Детская энциклопедия




Меню сайта




Реклама











Свет огибает предметы

В 1818 г. в Париже на одном из заседаний французской Академии наук рассматривался мемуар (так назывались доклады ученых, представляе­мые в академию) Френеля. В докладе Френеля была изложена теория, которая объясняла прямолиней­ное распространение света, исходя из предполо­жения, что свет — это волны. Известный ученый Пуассон, присутствовавший на заседании, сра­зу же указал на ошибочность рассуждений Фре­неля. Ведь из них следовало, что если перед очень небольшим источником света поставить не­прозрачный экран с весьма ровными краями, то в центре тени от экрана, в точке Б, появит­ся светлое пятно. Это, по мнению Пуассона, про­тиворечило здравому смыслу. Тотчас же перед членами Академии был поставлен опыт (рис. 24). К удивлению ученых, в центре теневого круга появилось светлое пятнышко.

Проследим за рассуждениями Френеля (см. рис. 25).

В точке А, центре сферы, находится точечный источник света. Световые волны от него дойдут одновременно до каждой точки поверхности сферы S. Действие источника А можно заменить действием воображаемых источников света, находящихся на поверхности сферы S, от которых в точку В распространяются световые волны. В точке В эти волны складываются по законам интерференции волн.

Френель значительно упростил вычисле­ния, разбив поверхность S на кольцевые зоны так, что расстояния от внутренней и внешней

 

границ в каждой зоне до точки В отличались на половину длины световой волны, т. е.

 

При таком разделении у всех зон будет одина­ковая площадь, равная

 

Световые коле­бания, идущие от двух соседних зон, отстают друг от друга на половину длины волны. Если колебания гармонические и выходят от сферы S в одинаковой фазе, то волны второй и третьей зон ослабляют друг друга в точке В.

Для удобства доказательства мы допустили, что свет идет со сферы S в точку В. Чем дальше зона на сфере S от точки В, тем меньше световая волна. Значение S0 больше, чем S1; B1 больше, чем S2, и т. д. Складываясь в точке B, колебания зон дадут суммарную амплитуду колебаний:

 

Величины (S1-S2), (S3-S4)... малы и быстро убывают по мере того, как возрастает номер зо­ны. Действие световой волны источника А в точ­ке В сводится практически к действию цент­ральной зоны.

Длина волны зеленого света 0,5 мк. Если а = b=20 см, то площадь действующей части волны равна:

 

Следовательно, свет от А к В распространяется вдоль узкого канала с осью АВ. Иными словами, луч света распространяется прямолинейно.

Как же объяснить опыт, показанный Френе­лем на заседании Академии наук? Казалось бы, непрозрачный экран должен был закрыть цент­ральную зону, и свет от источника А не может по­пасть в точку В. Так предполагал и Пуассон. На самом же деле освещенность в точке В созда­ется и за экраном первой открытой зоной. Если экран невелик, действие этой зоны не отличает­ся от действия центральной зоны. Освещенность за экраном в точке В останется такой же, как если бы его и не было. Огибание светом непро­зрачных тел, встречающихся на его пути, назы­вается дифракцией.





 
 
-------------------------------------------------------
Календарь
«  Апрель 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2017