Главная > Физика > Факультативный курс физики, 10 кл.
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 14. ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА

Геометрическая оптика как предельный случай волновой оптики.

В § 13 показано, что при прохождении света через отверстия, размеры которых сравнимы с размерами зоны Френеля, существенную роль играют такие волновые свойства света, как интерференция и дифракция. Если размеры отверстия много больше размера первой зоны Френеля, действие всего волнового фронта равно действию половины центральной зоны. В этом случае можно использовать понятие светового луча, рассматривая узкий пучок света половины центральной зоны Френеля как луч.

Условием, при котором можно пользоваться законами геометрической оптики, служит соотношение:

где — радиус отверстия; — радиус первой (центральной) зоны Френеля.

Рассчитаем радиус первой зоны для плоской волны. Из рисунка 52 видно, что

где — расстояние от отверстия до экрана; к — длина световой волны.

Из выражений (14.1) и (14.2) получим искомое условие:

Это условие показывает, что размеры отверстия (экрана), при котором можно использовать законы геометрической оптики, зависят не только от длины волны, но и от расстояния до места наблюдения. С увеличением расстояния увеличивается радиус первой зоны Френеля, поэтому явления дифракции и интерференции наблюдаются при больших размерах отверстий и экранов. Например, дифракция света наблюдается при покрытии звезд таким экраном, как диск Луны.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление