2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 задача про дифракции
Сообщение06.05.2017, 13:03 


17/03/17
176
Два точечных некогерентных источника монохроматического света $S$ и $S'$ освещают экран. Для точки $C$ выполняется условие $SC=S'C=$1 м. Во сколько раз изменится освещенность в точке $C$, если на пути лучей в точках $A$ и $ A'$ расположить непрозрачные экраны с круглым отверстием, диаметр которого равен 0,6 мм? Центры отверстий совпадают c $SC$ и $S'C$; $AC=$ 9 см, $A'C=$ 20 см. Длина волны света равна 560нм. Как изменится ответ, если источники будут когерентными?
Изображение
Моя попытка решения:
Свет от источников излучается с амплитудой $E_{0}$. Когда появился непрозрачные экраны с круглыми отверстиями, то амплитуда стала равна $E_{0}/2$, а интенсивность $I$~$E^2_{0}/4$. После наложения в точке $C$, получим $I_1$~$E^2_{0}/2$. Как видно я не использовал данные мне величины в задаче. Поэтому я сомневаюсь в решении.

 Профиль  
                  
 
 Re: задача про дифракции
Сообщение06.05.2017, 13:10 
Заслуженный участник


28/12/12
7931
guitar15 в сообщении #1214459 писал(а):
Когда появился непрозрачные экраны с круглыми отверстиями, то амплитуда стала равна $E_{0}/2$, а интенсивность $I$~$E^2_{0}/4$.

Это почему?
Про зоны Френеля чего-нибудь слыхали?

guitar15 в сообщении #1214459 писал(а):
Два точечных некогерентных источника

guitar15 в сообщении #1214459 писал(а):
Как изменится свет если источники будут некогерентыми?

Так они прямо сейчас некогерентные. И что за "свет", который должен измениться?

 Профиль  
                  
 
 Re: задача про дифракции
Сообщение06.05.2017, 13:26 


17/03/17
176
Цитата:
Про зоны Френеля чего-нибудь слыхали?

Про зоны Френеля я читал. Зоны Френеля - участки, на которые можно разбить поверхность световой волны для вычисления результатов дифракции света.
Когда мы поставили "непрозрачные экраны с круглым отверстием", то амплитуда изменилась. Результирующая амплитуда определяется знакопеременным рядом
$$E(P)=E_01-E_02+E_03-E_04+\ldots \pm E_{0m}\ldots$$
Цитата:
Так они прямо сейчас некогерентные. И что за "свет", который должен измениться?

Вместо "света" "ответ"

 Профиль  
                  
 
 Re: задача про дифракции
Сообщение06.05.2017, 13:28 
Заслуженный участник


28/12/12
7931
guitar15 в сообщении #1214468 писал(а):
Когда мы поставили "непрозрачные экраны с круглым отверстием", то амплитуда изменилась.

Угу. Вот и посчитайте, сколько зон Френеля поместится в каждое из отверстий.

guitar15 в сообщении #1214468 писал(а):
Вместо "света" "ответ"

А вместо "некогерентных" в первом или втором вхождении?

 Профиль  
                  
 
 Re: задача про дифракции
Сообщение06.05.2017, 13:53 


17/03/17
176
для $SC$:
$SA=b=$ 51см
$AC=a=$ 9см
$d=2\sqrt{\frac{ab}{a+b}m\lambda}$
$m=\frac{d^2}{4\lambda}\left( \frac 1  b +\frac1 a \right)=2$
для $S'C$:
$S'A'=b_1=$ 40см
$A'C=a_1=$ 20см
$m=\frac{d^2}{4\lambda}\left( \frac 1  b_1 +\frac1 a_1 \right)=1$
Цитата:
А вместо "некогерентных" в первом или втором вхождении?

Вместо "некогерентных" "когерентными"

 Профиль  
                  
 
 Re: задача про дифракции
Сообщение06.05.2017, 14:50 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
 i 
guitar15 в сообщении #1214459 писал(а):
а интенсивность $I$~$E^2_{0}/4$
guitar15, не разбивайте формулы на части. Если хочется поставить знак пропорциональности, сделайте это так: $I \sim E^2_0/4$ или так: $I \propto E^2_0/4$.

 Профиль  
                  
 
 Re: задача про дифракции
Сообщение06.05.2017, 16:40 


17/03/17
176
для $SC$:
2 кольца
$E(C)=E_{01}-E_{02}$
для $S'C$:
1 кольцо
$E(C)=E_{01}$
Непонятно чему равно $E_{02}$

 Профиль  
                  
 
 Re: задача про дифракции
Сообщение07.05.2017, 18:04 
Заслуженный участник


28/12/12
7931
guitar15 в сообщении #1214502 писал(а):
для $SC$:
2 кольца
$E(C)=E_{01}-E_{02}$
для $S'C$:
1 кольцо
$E(C)=E_{01}$
Непонятно чему равно $E_{02}$

Чтобы было понятнее, полезно нарисовать векторную диаграмму (или подсмотреть, например, здесь, раздел 2.5). На которой сразу видно, что амплитуда от одной зоны Френеля вдвое больше, чем без экрана, а от двух - почти нулевая.

 Профиль  
                  
 
 Re: задача про дифракции
Сообщение07.05.2017, 19:17 


17/03/17
176
То есть для $SC$ амплитуда примерно равна 0 (это понятно). Для $S'C$ амплитуда примерно равна $E_{01}$ (это понятно):
Когда экранов не было то $I \sim 2E^2_{01}$, а с экранами $I \sim E^2_{01}$. Из данных соображений интенсивность изменилась в два раза. Верно?

 Профиль  
                  
 
 Re: задача про дифракции
Сообщение08.05.2017, 05:57 
Заслуженный участник


28/12/12
7931
guitar15 в сообщении #1214803 писал(а):
Верно?

Нет.
Вы почему-то думаете, что первая зона Френеля дает такую же амплитуду, как и отсутствие экрана. Это неверно.

 Профиль  
                  
 
 Re: задача про дифракции
Сообщение08.05.2017, 10:43 


17/03/17
176
Для $S'C$ амплитуда примерно равна $2E_{01}$ :
Когда экранов не было то $I \sim 2E^2_{01}$, а с экранами $I \sim 4E^2_{01}$. Из данных соображений интенсивность изменилась в два раза.
Цитата:
На которой сразу видно, что амплитуда от одной зоны Френеля вдвое больше, чем без экрана

Непонятно по каким представлений следует что амплитуда первой зоны будет в два раза больше.

 Профиль  
                  
 
 Re: задача про дифракции
Сообщение08.05.2017, 10:51 
Заслуженный участник


28/12/12
7931
guitar15 в сообщении #1214954 писал(а):
Когда экранов не было то $I \sim 2E^2_{01}$, а с экранами $I \sim 4E^2_{01}$. Из данных соображений интенсивность изменилась в два раза.

Теперь значительно лучше.

guitar15 в сообщении #1214954 писал(а):
Непонятно по каким представлений следует что амплитуда первой зоны будет в два раза больше.

Качественно - векторная диаграмма по ссылке. Если не убеждает, посчитайте интеграл Кирхгофа.

 Профиль  
                  
 
 Re: задача про дифракции
Сообщение08.05.2017, 11:01 


17/03/17
176
Спасибо большое

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 13 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group