вилі світла О» = 600 нм (червоне світло). Тоді радіус першої зони Френеля є
В
Таким чином, в оптичному діапазоні внаслідок малості довжини хвилі розмір зон Френеля виявляється досить малим. Дифракційні явища виявляються найвиразніше, коли на перешкоді укладається лише невелике число зон:
В
Це співвідношення можна розглядати як критерій спостереження дифракції. Якщо число зон Френеля, укладаються на перешкоді, стає дуже великим, дифракційні явища практично непомітні:
Це сильна нерівність визначає межу застосовності геометричної оптики. Вузький пучок світла, який в геометричній оптиці називається променем, може бути сформований тільки при виконанні цієї умови. Таким чином, геометрична оптика є граничним випадком хвильової оптики.
Вище було розглянуто випадок дифракції світла від віддаленого джерела на перешкодах круглої форми. Якщо точкове джерело світла знаходиться на кінцевому відстані, то на перешкоду падає сферично розходиться хвиля. У цьому випадку геометрія завдання дещо ускладнюється, оскільки зони Френеля тепер потрібно будувати не так на плоскій, а на сферичній поверхні.
Розрахунок призводить до наступного виразу для радіусів ПЃm зон Френеля на сферичному фронті хвилі:
В
Усі висновки викладеної вище теорії Френеля залишаються справедливими і в цьому випадку.
Слід зазначити, що теорія дифракції (і інтерференції) світлових хвиль застосовна до хвиль будь-якої фізичної природи. У цьому виявляється спільність хвильових закономірностей. Фізична природа світла на початку XIX століття, коли Т. Юнг, О. Френель та інші вчені розвивали хвильові уявлення, ще не була відома.
Питання 6
Що таке лазер? Який принцип дії лазера? p> Слово лазер утворено як поєднання перших літер слів англійської виразу В«Light Amplification by Stimulated Emission of RadiationВ» (В«посилення світла за допомогою індукованого випромінювання В»).
Лазерні джерела світла мають ряд істотних переваг в порівнянні з іншими джерелами світла:
1. Лазери здатні створювати пучки світла з дуже малим кутом розбіжності (близько 10-5 рад). На Місяці такий пучок, іспущенний з Землі, дає пляма діаметром 3 км. p> 2. Світло лазера має виняткову монохроматичністю. У відміну від звичайних джерел світла, атоми яких випромінюють світло незалежно один від одного, в лазерах атоми випромінюють світло узгоджено. Тому фаза хвилі не відчуває нерегулярних змін. p> 3. Лазери є найбільш потужними джерелами світла. У вузькому інтервалі спектра короткочасно (протягом проміжку часу тривалістю близько 10-13 с) у деяких типів лазерів досягається потужність випромінювання 1017 Вт/см2, в той час як потужність випромінювання Сонця дорівнює тільки 7 (103 Вт/см2, причому сумарно по всьому спектру. На вузький ж інтервал ((= 10-6 см (ширина спектральної лінії лазера) доводиться у Сонця всього лише 0,2 Вт/см2. Напруженість електричного поля в електромагнітної хвилі, випромінюваної лазером, перевищує напруженість поля всередині атома. p> У звичайних умовах більшість атомів знаходиться в нижчому енергетичному стані. Тому при низьких температурах речовини не світяться. p> При проходженні електромагнітної хвилі крізь речовину її енергія поглинається. За рахунок поглиненої енергії хвилі частина атомів порушується, тобто Переходить у вищий енергетичний стан. При цьому від світлового пучка віднімається енергія h = E2-E1 дорівнює різниці енергій між рівнями 2 і 1. <В
Питання 7
Через блок, що має форму диска перекинуть шнур. Кінців шнура прив'язали важки масою 100 і 110 м. З яким кутовим прискоренням рухатимуться важки, якщо маса блоку дорівнює 400 г?
В
a = m 2 g/(2m 1 - m 2 ) = 110 * 9.8/(2 * 100-110) = 11.98 м/с 2
Питання 8
Людське вухо може сприймати звуки частотою приблизно від 20 до 20000 Гц. Між якими довжинами хвиль лежить інтервал чутності звукових коливань? Швидкість звуку в повітрі вважати рівною 330 м/с. p> Довжина хвилі дорівнює:
О» = П…/ОЅ
Приймаючи швидкість звуку 330 м/с, отримуємо
О» 1 = П…/ОЅ 1 = 330/20 = 16,5
О» 2 = П…/ОЅ 2 = 330/20 000 = 0,0165
Відповідь: інтервал чутності звукових коливань лежить між довжиною хвилі рівної 0,0165 і довжиною хвилі рівної 16,5 мкм.
В
Питання 9
Різниця потенціалів між катодом і анодом електронного пристрою 90 В, відстань 1 мм. З яким прискоренням рухається електрон від катода до анода? Яку швидкість придбає електрон, підлітаючи до анода? За який час електрон пролетить відстань від катода до анода? Поле вважати однорідним. br/>
О”П† = 90 B
В
В якості пpимеpов pассмотpим рух заpяженной частинки в одноpодном магнітному полі. Спочатку pассмотpим випадок, коли частка влітає в магнітне поле...
