Начала Волновой оптики: различия между версиями
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Flcn (обсуждение | вклад) м ссылки на личности |
→Принцип Гюйгенса-Френеля: Описан принцип Гюйгенса-Френеля |
||
Строка 98:
==Принцип Гюйгенса-Френеля==
Геометрическое место точек, в которых световое поле имеет равную фазу, носит название [[волновой фронт|волнового фронта]]
Для объяснения пространственной структуры светового поля общепринято пользоваться этим принципом, суть которого заключена в следующем:<blockquote> Каждая точка распространяющегося волнового фронта может рассматриваться как вторичный источник элементарной сферической волны, каждая из которых имеет одну и ту же частоту (и, в однородной среде - длину волны), а также ориентацию плоскости поляризации, которые совместно образуют новый волновой фронт, имеющий форму огибающей этих элементарных волн. </blockquote>
Этот принцип столь же убедителен в своей наглядности, пригодности для объяснения структуры светового поля и просто привычности, сколь и мало обоснован. Переход от дифференциального представления (элементарная волна) к результирующему волновому фронту в виде огибающей (интегральное представление) математически неясен. Более того, вызывает недоумение исчезновение упоминания о дальнейшей судьбе элементарных волн после образования ими волнового фронта. Это противоречит фундаментальному положению о независимости волн, которые никак не могут погасить друг друга, пусть даже ценой образования нового волнового фронта.
И, тем не менее, этот принцип, дополненный соображением Френеля о том, что с его помощью можно объяснить картину поля за пределами ограничивающей его преграды, оказался настолько плодотворным, что воспринимается как аксиома без возражений.
Популярным объектом, вызывающим возникновение поля излучения является [[точечный источник |точечный источник ]] света, генерирующий световую волну. Вопрос о телесном угле, в котором распространяется эта волна (скажем, от автомобильной фары), зависящим от свойств источника обычно отодвигается на второй план, что вовсе не даёт права на его полное игнорирование. Такой источник рассматривается в физическом плане, а не как математическая абстракция. Иными словами источник излучения будет точечным в том случае, если его [[угловой размер]], видимый из точки наблюдения не превзойдёт заранее установленной для каждого конкретного случая величины.
В таком случае справедливо считать, что точечный источник генерирует сферическую волну со всё увеличивающимся по мере распространения радиусом кривизны. Поперечные размеры световой волны в направлении, перпендикулярном её распространения во множестве случаев ограничены размерами объекта, которому адресована эта волна. Для сферической волны таким размером в плоскости, проходящей через линию, соединяющую источник света и этот объект, является хордой, а стрела прогиба - размером, определяющим степень сферичности волны, как меру её приближения к волне плоской. В оптике принято считать, что волна станет плоской, если этот прогиб будет составлять не более заранее установленной доли от длины волны излучения. Обычно это <math>\lambda/4</math> ([[критерий Рэлея]]), но в ответственных случаях <math>\lambda/10</math> и меньше.
==Литература==
| |||