Idi ti Fresnel ibi

Fresnel ibi - ni o wa agbegbe sinu eyi ti awọn dada ti ohun tabi ina igbi lati gbe jade isiro ti ohun tite imole awọn esi tabi ina. Yi ọna ti a ti akọkọ loo ni 1815 O.Frenel.

itan alaye

Augustin-Zhan Frenel (10.06.1788-14.07.1827) - French physicist. O si ti yasọtọ re aye si keko ni ini ti ara Optics. O si tun ni 1811 labẹ awọn ipa ti E. Malus bẹrẹ ominira lati iwadi fisiksi, laipe di nife ninu esiperimenta iwadi ni awọn aaye ti Optics. Ni 1814, awọn "omowe" awọn opo ti kikọlu, ati ni 1816 fi kun awọn daradara-mọ opo ti Huygens, eyi ti ṣe awọn Erongba ti eeto ati kikọlu ti ìṣòro igbi. Ni 1818, ile lori ise ṣe, o ni idagbasoke yii ti ina tite imole. O si ṣe awọn asa ti considering ni tite imole lati eti, bi daradara bi a ipin iho. Waiye adanwo, bayi Alailẹgbẹ, pẹlu awọn biprism ati bizerkalami ti ina kikọlu. Ni 1821 ti o safihan o daju ti awọn ifa iseda ti ina igbi, ni 1823 la ipin ati ki o elliptical apa otu ati ti osi. O si salaye lori ilana ti igbi atungbejade chromatic apa otu ati ti osi, bi daradara bi awọn Yiyi ti awọn ofurufu ti apa otu ati ti osi ti ina ati birefringence. Ni 1823, o si mulẹ awọn ofin ti refraction ati otito ti ina on a ti o wa titi alapin dada laarin awọn meji media. Pẹlú pẹlu Jung kà awọn Eleda ti igbi Optics. Ni awọn onihumọ ti awọn orisirisi kikọlu ẹrọ, gẹgẹ bi awọn digi kan tabi a Fresnel biprism Fresnel. O kà awọn oludasile ti a taa titun ona ti lighthouse itanna.

A bit ti yii

Mọ Fresnel tite imole ṣee ṣe fun awọn iho ti eyikeyi apẹrẹ ati gbogbo lai o. Sibẹsibẹ, lati ojuami ti wo ti aseise ti o jẹ ti o dara ju lati toju o ni kan ipin iho apẹrẹ. Ni idi eyi, awọn orisun ina ati awọn akiyesi ojuami gbọdọ jẹ lori ila kan ti o jẹ papẹndikula si iboju ofurufu ati ki o gba koja aarin ti awọn iho. Ni o daju, ninu awọn Fresnel ibi le adehun eyikeyi dada nipasẹ eyi ti awọn ina igbi. Fun apẹẹrẹ, awọn equiphase dada. Sibẹsibẹ, ninu apere yi o yoo jẹ rọrun lati ya awọn Building ibi iho. Fun eyi ti a ro ti ìṣòro opitika isoro, eyi ti yoo gba wa lati mọ ko nikan ni rediosi ti akọkọ Fresnel ibi, sugbon o tun tẹle-soke pẹlu ID awọn nọmba.

Awọn iṣẹ-ṣiṣe ti npinnu awọn iwọn ti awọn oruka

Lati bẹrẹ lati fojuinu wipe awọn dada ti awọn Building iho jẹ laarin awọn orisun ina (ojuami C) ati awọn Oluwoye (ojuami H). O ti wa ni papẹndikula si ila CH. CH apa koja nipasẹ awọn yika iho ile-(ojuami ìwọ). Niwon wa ìlépa ni awọn ipo ti isedogba, awọn Fresnel aago yoo si wa ninu awọn fọọmu ti oruka. A ipinnu yoo wa ni dinku si awọn ipinnu ti awọn rediosi ti awọn wọnyi iyika pẹlu ohun lainidii nọmba (m). Awọn ti o pọju iye ni a npe ni rediosi ti awọn ibi kan. Lati yanju isoro ti o jẹ pataki lati se afikun ikole, eyun: yan ojuami alainidi (A) ni ofurufu ti awọn šiši o si so o ni ila gbooro àáyá lati ojuami ti akiyesi ati awọn ina orisun. Awọn esi ni a onigun SAN. Ki o si ti o le ṣe awọn ti o ki awọn ina igbi de si Oluwoye pẹlú awọn ọna ti awọn SAN, ṣe a gun ona ju ọkan ti yoo gba awọn ọnà CH. Eleyi tumo si pe awọn ona iyato CA + AN-CH asọye iyato laarin awọn igbi ifarahan ti wa ni koja lati secondary awọn orisun (A o si D) ni akiyesi ojuami. Lati yi iye da iyorisi kikọlu igbi pẹlu awọn ipo ti awọn Oluwoye, ati nibi ti ina kikankikan ni ti ojuami.

Isiro ti akọkọ rediosi

A ri pe ti o ba ni ona iyato jẹ dogba si idaji awọn ina wefulenti (λ / 2), imọlẹ wá si Oluwoye ni antiphase. O le wa ni pari wipe ti o ba ti awọn ona iyato yoo jẹ kere ju λ / 2, imọlẹ yoo wa ni kanna alakoso. Yi majemu CA + AN-SN≤ λ / 2, nipa definition, ni majemu wipe ojuami A ti wa ni be ni akọkọ iwọn, i.e. o jẹ akọkọ Fresnel ibi kan. Ni idi eyi, awọn ala ti awọn Circle ona iyato jẹ dogba si idaji awọn wefulenti ti ina. Nibi yi idogba lati mọ awọn rediosi ti akọkọ ibi kan, ti tọka si P _1. Nigbati awọn ona iyato ti o baamu to λ / 2, o yoo jẹ dogba si awọn apa OA. Ni ti nla, ti o ba awọn ijinna koja substantially CO iho opin (ojo melo kà kan iru embodiments), awọn ti riro ti jiometirika rediosi ti awọn akọkọ ti agbegbe aago ni asọye nipa awọn wọnyi agbekalẹ: P ₁ = √ (λ * CO + OH) / (CO + OH).

Isiro ti awọn rediosi ti Fresnel ibi

Agbekalẹ fun ti npinnu awọn iye ti awọn radii ti ọwọ oruka wa ni aami sísọ loke, nikan kun si awọn iyeipin ti o fẹ ibi nọmba. Ni ti nla Equality ti ona iyato di: CA + AN-SN≤ m * λ / 2 tabi CA + AH-CO-ON≤ m * λ / 2. O wọnyi wipe awọn rediosi ti awọn ti o fẹ agbegbe pẹlu awọn nọmba "m" asọye awọn wọnyi agbekalẹ: P _m = √ (m * λ * CO + OH) / (CO + OH) = ₁ P √m

Summing soke ni agbedemeji awọn esi

O le wa ni woye wipe fun awọn bibu agbegbe aago - awọn Iyapa ti awọn Atẹle imọlẹ ina to agbara agbari nini kanna agbegbe, bi _m n = π * R ² _m - π * R ² _m-1 = π * ₁ P ² = P _1. Light lati adugbo Fresnel ita ba wa ni idakeji alakoso, nitori awọn ona iyato ti awọn adugbo oruka nipa definition wa ni dogba si idaji awọn wefulenti ti ina. Generalizing yi esi, a pinnu wipe bibu awọn ihò on iyika (iru ti ina lati adugbo Gigun awọn Oluwoye pẹlu kan ti o wa titi alakoso iyato) yoo tumo si kikan iwọn ni agbegbe kanna. Yi itenumo ni awọn iṣọrọ safihan pẹlu iranlọwọ ti awọn isoro.

Fresnel ibi kan fun ofurufu kan igbi

Ro didenukole nsii agbegbe sinu tinrin oruka ti dogba agbegbe. Awọn wọnyi ni iyika ni o wa secondary ina awọn orisun. Awọn titobi ti awọn ina igbi dide lati kọọkan oruka si Oluwoye, to kanna. Ni afikun, awọn alakoso iyato lati awọn ẹgbẹ ibiti o ni ojuami H jẹ tun kanna. Ni idi eyi, awọn eka amplitudes ni Oluwoye nigba ti fi kun ni kan nikan eka ofurufu fọọmu ara ti a Circle - aaki. Awọn lapapọ titobi ti kanna - a okun. Bayi ro bi awọn iyipada Àpẹẹrẹ ti summation ti titobi ni irú ti ayipada ti awọn rediosi ti awọn iho nigba ti mimu awọn miiran sile ti awọn isoro. Ni ti nla, ti o ba awọn iho ṣi nikan kan ibi kan fun awọn Oluwoye, awọn Àpẹẹrẹ fifi ipín ti pese circumferentially. Awọn titobi ti awọn ti o kẹhin iwọn wa ni n yi nipasẹ ohun igun π ojulumo si aringbungbun apa, ie. K. Awọn ọna iyato ti akọkọ ibi kan, nipa definition, dogba si λ / 2. Eleyi igun yoo wa ni π tumo si titobi ni yio je idaji awọn ayipo. Ni idi eyi, naira ti awọn wọnyi iye ni akiyesi ojuami ni odo - odo okun ipari. Ti o ba ti mẹta oruka yoo wa ni là, ki o si awọn aworan ti yoo soju fun awọn idaji Circle ati bẹ bẹ lori. Awọn titobi ni Oluwoye ká ojuami ti ẹya ani nọmba ti oruka ni odo. Ati ninu awọn nla nigba lilo ohun odd nọmba ti iyika, o yoo jẹ dogba si awọn ti o pọju iye ati awọn ipari ti awọn opin ninu awọn eka ofurufu ti afikun amplitudes. Awọn loke afojusun wa ni kikun ìmọ ọna ti Fresnel ita.

Soki nipa pato igba

Ro toje awọn ipo. Nigba miran, lati yanju isoro ipinle ti lo a ida nọmba ti Fresnel ita. Ni idi eyi, labẹ awọn idaji oruka mọ a mẹẹdogun Circle Àpẹẹrẹ, eyi ti yoo badọgba lati idaji awọn agbegbe ti awọn akọkọ ibi kan. Bakanna ni iṣiro eyikeyi miiran ida iye. Ma ni majemu ni imọran wipe awọn ida nọmba ti oruka ni pipade ati ki Elo ìmọ. Ni iru a irú, lapapọ titobi ti awọn aaye fekito ti wa ni ri bi awọn iyato ti awọn amplitudes ti awọn meji awọn iṣẹ-ṣiṣe. Nigbati gbogbo ita wa ni sisi, ki o si nibẹ ni ko si idiwọ ni ona ti awọn ina igbi, awọn aworan yoo wo bi a ajija. O wa ni jade, nitori nigba ti o ba ṣii kan ti o tobi nọmba ti oruka yẹ ki o gba sinu iroyin awọn gbára ti njade ti awọn ina orisun si Oluwoye ojuami ati awọn itọsọna ti secondary orisun. A ri pe awọn imọlẹ lati ibi kan pẹlu kan ti o ga nọmba ni o ni kekere kan titobi. Center gba hẹlikisi ni ni aarin ayipo ti akọkọ ati keji oruka. Nitorina, awọn aaye titobi ni irú ibi ti gbogbo awọn han agbegbe jẹ kere ju lemeji ju ni ìmọ ọkan akọkọ disk, ati awọn kikankikan yato nipa merin ni igba.

Fresnel tite imole ina

Jẹ ká wo ni ohun ti wa ni túmọ nipa yi oro. Ti a npe ni Fresnel tite imole majemu, nigbati nipasẹ awọn iho ṣi orisirisi awọn agbegbe. Ti o ba ti a yoo ṣii kan pupo ti oruka, ki o si yi aṣayan le ti wa ni bikita, ti o ti wa ni exerted ninu awọn ti deede to onígun Optics. Ni awọn idi ibi ti awọn nipa iho ti wa ni Tii fun awọn Oluwoye substantially kere ju ọkan ibi, yi majemu ni a npe ni Fraunhofer tite imole. O ti wa ni ka lati wa ni inu didun ti o ba ti orisun ina ati awọn ojuami ti awọn Oluwoye wa ni a to ijinna lati iho.

Lafiwe ti awọn ibi awo lẹnsi ati

Ti o ba pa gbogbo awọn odd tabi gbogbo ani Fresnel ibi, nigba ti ni awọn Oluwoye ni imọlẹ igbi pẹlu tobi titobi. Kọọkan oruka ti eka ofurufu yoo fun idaji Circle. Nitorina ti o ba osi ìmọ awọn odd ita, ki o si awọn lapapọ yoo nikan ajija halves ti awọn iyika, eyi ti tiwon si ìwò titobi ti awọn "isalẹ-soke". Awọn idiwọ ni ona ti awọn ina igbi, ninu eyi ti nikan kan Iru ti ìmọ oruka, ti a npe ibi awo. Awọn kikankikan ti ina ni Oluwoye leralera koja awọn kikankikan ti ina lori awo. Eleyi jẹ nitori si ni otitọ wipe awọn ina igbi ti kọọkan ìmọ oruka ti wa ni ifihan si awọn Oluwoye ni kanna alakoso.

A iru ipo ti wa ni woye pẹlu fojusi ina pẹlu kan lẹnsi. O, ko farahan, ko si oruka ko ba wa ni pipade, ati ki o rare awọn ina ni alakoso nipa π * (+ 2 π * m) lati iyika ti o ni pipade ibi awo. Bi awọn kan abajade, awọn titobi ti awọn ina igbi ti wa ni ti ilọpo meji. Jubẹlọ, awọn lẹnsi ti jade ki-npe ni pasiparo alakoso lásìkò eyi ti o wa laarin kan nikan iwọn. O gbooro lori awọn eka ofurufu ti awọn idaji ayipo fun kọọkan ibi kan ni kan ni ila gbooro apa. Bi awọn kan abajade, awọn titobi posi nipa π igba, ati gbogbo eka ofurufu ajija lẹnsi unfold sinu kan ni ila gbooro.