Френель дифракциясы

Егер жарық дифракцияланатын бөгет жарық көзі мен бақылау нүктесіне жақын болса, немесе ол бұлардың біреуінен онша алыс болмаса, сондағы байқалатын жарық дифракциясы Френель дифракциясы деп аталады.

1. Жарықтың кішкене дөңгелек тесіктен өткенде дифракциялануы. Жарқырауық S нүктеден (2-сурет) таралған жарық жолына экран қоялық, оның кішкене дөңгелек тесігі (MN) болсын, сонда S пен MN тесігінің центрінен өтетін түзудің бойында жатқан P нүктесінің жарықталынуы қалай болады, соны қарастырайық.

Егер тесіктен жарық көзі мен бақылау нүктесіне дейінгі аралықтар тұрақты болған жағдайда тесік жайлап үлкейтілсе, онда одан өтетін зоналар саны көбейеді, олардың саны тақ болғанда Р нүктесінің жарықталынуы күшейді, жұп болғанда – нашарлайды.

Тесікке сиятын зоналардың саны тек тесіктің үлкен-кішілігіне ғана тәуелді емес. Ол Р нүктесінің тесіктен қашықтығына да байланысты. Мысалы, Р нүктесі тесікке жақындатылса, зонаның ауданы кішірейеді, тесік өлшемі өзгермегенмен, енді сол тесікке сиятын зоналар саны артады, олардың тақ не жұп болуына байланысты бақыланған нүкте не жарық не қара-қоңыр болады. Сөйтіп ОР түзуінің бойында жатқан нүктелердің кейбіреулері жарық болса, кейбіреулері қара-қоңыр болады.

2-сурет

2. Жарықтың кішкене дөңгелек экран шетінен дифракциялануы. Енді жарқырауық S нүктеден (3-сурет) таралған сфералық жарық толқынының жолында кішкене дөңгелек MN экран (дискі) тұрған болсын. Сонда ол экран Σ толқындық беттің орталық бөлігін бөгелтеді. Осы экранның центрінен перпендикуляр етіп жүргізілген түзудің бойында жатқан бір Р нүктесіне өтетін жарықтың әсері қандай болатынын қарастырайық. Ол үшін Σ толқындық бетті Френель зоналарына бөлеміз. Көршілес зоналардың сәйкес нүктелерінің Р-ден ара қашықтықтарының айырмасын -ға тең етіп аламыз. Сонда әрбір жұп зонаның әсерін оған көршілес екі тақ зона жартыларының әсері жойып жібереді. Сөйтіп экран бөгелтпеген барлық зоналардың Р нүктесіне ететін әсері экранның шетіне тікелей тиіп

жатқан зонаның жартысының әсеріндей болады.

3-сурет

Бұл жарты зонаның барлық нүктелерінен Р-ға келген жарық тербелістерінің фазалары бірдей, сондықтан олар бірін-бірі күшейтеді. Сөйтіп дөңгелек экранның геометриялық көлеңкесінің центрінде кішкене жарық дақ болады.