Zone Çima Fresnel

zone Fresnel - herêmên nav ku surface of sound an ronahiya pêlên avabûye ji bo bibana ji encamên diffraction dengê an sivik in. Ev rêbaza yekemîn di 1815 O.Frenel serî bû.

agahiyên dîrokî

Augustin-Zhan Frenel (10.06.1788-14.07.1827) - fîzîknasekî French. Jiyana xwe ji bo xwendekarên di milkên dîtinnasî û fîzîkî terxan. Wî her wiha di 1811, di bin bandora E. Malus dest serbixwe ji bo lêkolînên fîzîka, zû bala lêkolîn experimental di warê dîtinnasî bû. Di 1814 de, "vedît" prensîpa midaxeleya, û di 1816 added prensîpa Baş tê zanîn ji Huygens, ku nasand têgeha hemahengî û destwerdana ji pêlên bingehîn. Di 1818, bi avakirina li ser kar kiriye, ew bi pêş teoriya ji diffraction ronahiyê. Wî di pratîkê de ji ber çavan diffraction ji qiraxa, û her weha weke hole difirotin. Ceribandinên meşandin, niha klasîkên, bi biprism û bizerkalami desttêwerdana ronahiyê. Li 1821 wî îsbat li rastiya xwezaya kevî pêlên ronahiyê, di 1823 vekirin, ji hev veqetînê bezandin û bike. Ew li ser bingehê nûneratiyên pêla dubendîyê hilçandin, her wiha li rotation yên balafirê diyar yên veqetînê ronahî û birefringence. Di 1823, ew ji wê qanûna ku Italian û ava rengvedana ronahiyê li ser bingeheke dûz sabît di navbera her du medyayê. Pê re jî, Jung fikirî ku disêwirîne dîtinnasî wave. Gelo dahênerekî ji çend cîhazên midaxeleya, bi vî rengî weke neynikê an jî Fresnel biprism Fresnel. Ev nirxandin ku damezrênerê a rê di bingeha xwe de ji nû ronahî lighthouse.

A bit of teoriya

Diyar diffraction Fresnel gengaz ji bo hole tu shape û bi giştî ku bê wê. Lê belê, ji ya nihêrîna congawi herî baş ew e ji bo tedawîya ev di şiklê hole difirotin. Di vê rewşê de, çavkaniya ronahî û çavdêrîkirinê de divê li ser xeta e ku biserêxwe, bi balafirê screen û derbas dibe navenda hole be. Di rastiyê de, di herêma Fresnel nikare ti surface ku bi rêya pêlên sivik bişkînin. Ji bo nimûne, surface equiphase de. Lê belê, di vê rewşê de wê xweşkeys de ji bo şikandina hole zone dûz be. Ji bo vê em pirsgirêkên çavan ji seretayî, ku rê bidin wê ji me re ji bo destnîşankirina ne tenê li dorûbera ji herêma Fresnel yekem, di heman demê de jî li pey-up bi hejmarên çawalêhato bifikirin.

Karê diyarkirina size of the rings

Ji bo dest pê bifikire ku surface of the hole daîre di navbera source ronahiya (xala C) û Çawdêrî (xala H). Ev biserêxwe, ji bo xeta CH ye. mot'acê CH bi rêya navenda hole dora (xala O) re derbas dibe. Ji ber ku armanca me ew e ya di çarçoveya bêîfade ne, li qada Fresnel wê di form of rings be. A biryar wê ji bo diyarkirina radius ji van derdoran bi hejmara kêfî (m) kêmkirin. The herî zêde nirx li dorûbera ji herêma tê gotin. Ji bo çareserkirina pirsgirêkê ew pêwîst ji bo avakirinê din, ango e: xala kêfî (A) li deşta vekirina hilbijêre û girêdanê ev beşên line gavê de, ji aliyê yên çavdêriyên û çavkaniya ronahiyê. Di encama a triangle SAN e. Hingê hûn nikarin bikin, da ku pêla ronahî şebeqê ji Çawdêrî tenişta rê ya SAN, derbas rêya êdî ji yê ku wê CH rê bigire. Ev dide nîşandan ku ji CA cudahiya rêya + AN-CH di navbera qonaxên pêla ya bi ji çavkaniyên navîn (A û D) at çavdêrîkirinê de derbas cudahiya terîf dike. Ji vê nirxê girêdayî pêlên midaxeleya dawî bi helwesta xwe ya çavdêrîyê, û ji ber vê yekê sewiyê de ronahî di vê xalê de.

Hesaba yên dorûbera yekem

Em bibînin, ku heger cudayî rê ji bo nîv dike .Her ronahiya (λ / 2) wekhev e, bi ronahiyê tê, ji bo çavdêr li antiphase. Ev dikare bê wê encamê ku eger cudahiya rê ya kêmtir ji λ / 2 wê bibe, ku ronahiya wê di asta heman were. Ev CA rewşa + AN-SN≤ λ / 2, destê pênase, bi şertê ku xala A ya ku di ring yekem de ye, i.e. ev herêma Fresnel yekem e. Di vê rewşê de, ji xeteke ji cudahiya di rêya circle bi nîv dike .Her ji ronahî wekî hev e. Ji ber vê yekê ev rewş ji bo destnîşankirina radius ji herêma yekem, kevanan P _1. Dema ku ferq rêya destdayî ji bo Λ / 2, ew ji mot'acê OA wekhev be. Di vê rewşê de, eger ji dûr û ne bêtir ji diameter hole ji bihaya CO (bi piranî tenê wisa embodiments hesibandin), di nirxandinên yên dorûbera geometrîk ên ji herêma yekem e, bi formula jêr danasîn: P ₁ = √ (λ * CO + OH) / (CO + OH).

Hesaba ji radius of zone Fresnel

Formula bo diyarkirina nirxên Radii ji rings piştre ne pirsa li jor nîqaşkirin, tenê ji bo numerator hejmara herêma added. Di vê rewşê de wekhevî ji cudahiya rêya dibe: CA + AN-SN≤ m * λ / 2 an CA + AH-CO-ON≤ m * λ / 2. Ev jî nîşan dide ku li dorûbera ji herêmê xwest bi hejmara "m" formula jêr terîf dike: P _m = √ (m * λ * CO + OH) / (CO + OH) = ₁ P √m

PCWK encamên netê

Ev dibe ku bê zanîn ku ji bo li qada şikandina - cudakirina li çavkaniya ronahiyê navîn ji bo alavan hêza ku li heman herêmê, wek _m n = π * R ² _m - π * R ² _m-1 = π * ₁ P ² = P _1. Light ji cîran herêmên Fresnel tê di qonaxa berevajî, ji ber ku ferqa di rêya rings cîran destê pênase ji bo nîvê tevnekê de ronahî wekhev be. Generalizing ev encam, em vê encamê, ku şikandina di kunên li derdorên (yên ku ronahiyê ji cîran Çawdêrî bi ferqeke qonaxa sabît digihîje) tê wê wateyê ku bi şikandina ring li heman herêmê. Ev îfadeyên dozgeriyê bi hêsanî bi alîkarîya pirsgirêka îspat kir.

zone Fresnel ji bo pêla balafirê

Binêre, Hemdiye vekirina qada nav rings tînerkêş ên li herêmê wekhev. Van derdoran çavkaniyên ronahî navîn in. The girig ji hatina pêla ronahî ji hev ring ji çavdêr, bi qasî heman. Li gel vê, ferqa di qonaxa ji range de parvekiriye li nuqteya H jî weha ye. arc - Di vê rewşê de, di amplitudes kompleks li Çawdêrî dema ku di tek aloz form balafirê part of circle added. The amplitude total of the same - a chord. Îcar binêrin ku çawa nimûneya guherîna kurtayîya amplitude Di doza guhertinê yên dorûbera ji hole, herçend ji Parametreyên din ji pirsgirêkê. Di vê rewşê de, eger ji hole tenê yek zone vedike ji bo The Observer, qalibê got, para circumferentially tê pêşkêşkirin. The girig ji ring dawîn de ji alîyê kûrayî π nisbî ji bo beşa navendî, yanî guhertin. K. ferqa di rêya herêma yekemîn, ji aliyê pênase, wekhev ji bo Λ / 2. Ev kûrayî, wê bê π wateya amplitude dê bibe nîvê circumference. zero - Di vê rewşê de, bi qasî van nirxên li çavdêrîkirinê de sifir e length chord. Eger sê bandên wê were vekirin, wê demê picture wê nîv xelek û bi vî awayî li ser temsîl. The amplitude li xala Çawdêrî ya heta hejmara rings sifir e. Û di doza ku bi bikaranîna an zede ji derdorên, ku ew dê ji maximum value û dirêjahiya ji diameter di balafirê aloz ên amplitudes bilî wekhev be. Ku armancên jorîn bi tevahî rêbaza vekirî ji herêmên Fresnel.

Bi kurtî li ser rewşên taybetî

şert û mercên kêm binêrin. Carna, ji bo çareserkirina pirsgirêka dewletên ku bi kar tînin a hejmara fractional ji herêmên Fresnel. Di vê rewşê de, di bin ring nîvê nizanî a pattern circle çaran, ku ji nîv li qada ji firînê yekem nedidan wê. Heman awayî, ti nirxa fractional din tê hesabkirin. Carna rewşa nîşan dide ku hin hejmara fractional ji rings girtî û ewqas vekirî. Di vê rewşê de, di girig bi giştî vector qadê de wekî cudahiya ji amplitudes ji du wezîfe dîtin. Dema ku hemû deverên vekirî ne, îdî tu astengî di rêya pêlên ronahiyê, wêne, wê wek spiral binêrin heye. Ango, ji ber ku gava ku tu veke hejmareke mezin ji rings divê nav account girêdayî ji weþan, ji çavkaniya ronahî ji bo xala çavdêr û bi alî yê source navîn bibin. Em dibînin ku ronahiyê ji herêmeke bi hejmareke bilind a amplitude biçûk. Navenda helix bidestxistin di circumference navîn of the rings yekemîn û duyemîn e. Ji ber vê yekê, ji amplitude qadê di doza ku hemû herêmê xuya kêmtir ji du caran zêdetir di vekirî yek dîska yekemîn de ye, û bi dilşewatî destê çar caran jî cihê ye.

ronahiya diffraction Fresnel

Ka em li tiştên ku ev term di wateya binêre. Navê rewşa diffraction Fresnel, gava ku bi saya hole çend deverên vedike. Heke em dê gelek ji rings veke, hingê ev vebijêrk dikare bê hesibandin, ku di approximation bo dîtinnasî û geometrical de çêbûn. Di doza ku ji hole bi riya ji bo çavdêrên pêşîn kêmtir yek zone vekirin, ev rewşa bi navê diffraction Fraunhofer. Ew tê hesibandin to têr bibin, eger li çavkaniya ronahî û xala yên çavdêrîyê ya ji dûr ve bes ji hole ne.

Eyna ya lens plakaya zone û

Heke tu hemû hûrik an jî hemû herêma heta Fresnel, dema ku li çavdêr pêla ronahî bi amplitude mezintir e. Her ring ji balafirê aloz dide nîv circle. Îcar, eger vekirî hiştin deverên kinik, paşê jî bi giştî wê bi tenê bi çîniyên ji derdorên, ku ji bo amplitude giştî ya "jêr-up" ji di eynî demê de. Astengên li rê li ber pêlên ronahiyê, ku bi tenê yek type of rings vekirî, bi navê plakaya zone. Xurtbûna ronahiyê li Çawdêrî caran zêdetir be xurtbûna ronahiyê li ser plakaya. Ev e ji ber wê rastiyê ye ku pêla ronahiya her ring vekirî ye ku çavdêrên di qonaxa heman ala.

A, rewş bi deman de ronahî bi lens dît. Ev, bervajî plates, tu rings bi girtî ne, û ji derdorên ku plakaya qada girtî de digerin ronahiya di qonaxa destê π * (+ 2 π * m). Di encama vê çalakiyê de, girig ji pêla ronahî tê dubarekirin. Ji bilî wê, lens rê nade ku bi navê nobetê qonaxa şabe, ku di nav a ring yek in. Ev li ser balafirê kompleks yên circumference nîv bo her herêmeke di derdoreke line sererast de bi berferehî. Di encama vê çalakiyê de, zêdekirina girig ji aliyê caran π, û hemû lens balafirê spiral aloz nav a line sererast dike.