Автор James Bond задал вопрос в разделе Наука, Техника, Языки
Объясните что такое расходимость лучей? (волновая оптика) и получил лучший ответ
Ответ от Игорь Гришин[гуру]
Все очень просто - при распространении любой волны (света, звука и тп) благодаря волновым эффектам возникает явление дифракции.
На языке физики - каждый участок волнового фронта сам по себе может рассматриваться как элементарный источник вторичного излучения, который "светит" во все стороны. Кто-то, кажется Уфимцев, доказал, что в свободном пространстве диаграмма направленности такого источника описывается кардиоидой.. . то есть, в направленнии "вперед" наблюдается максимум, но часть энергии света как бы "растекается" по сторонам, в направлении от главного луча. Чем больше длина волны - тем сильнее этот эффект.
На языке математики - просмотри в Википедии статьи про дифракционные интегралы Фраунгофера и Френеля, здесь невозможно привести всю эту кухню...
Источник: Борн, Вольф "Основы оптики"
Игорь Гришин
(4304)
Классическая задачка... я не помню все эти формулы, загляни в Борна и Вольфа, в главы посвященные интерферометрам...
То, что ты нарисовал - не угол расходимости, его можно по-разному определять... и результаты, соответственно, будут разными...
Строгое определение - расходимостью светового пучка, называется угловой размер распределения его интенсивности в дальней зоне. Для цилиндрически симметричного пучка - это (по сути) угол конуса, в котором он распространяется.Здесь нужно сделать два пояснения1) Угол расходимости определяется геометрической + дифракционной составляущей расходимости.С геометрической все более менее ясно, наприме на отверстие диаметром D, падает сферическая волна кривизной R (точечный источник света на расстоянии R). Тогда после отверстия имеем конусный пучок с угловыми размерами alfa=D/R.Если пучок имеет малую геометрическую расходимость (или вообще её не имеет) , то тем не менее из-за дифракции он начнет из параллельного переходить в конусный. Только проявится все это на достаточно большом расстоянии от отверстия - в дальней зоне.2) Понятие дальней и ближней зоны - это очень просто.Пусть на отверстие в экране падает плоская волна (параллельный пучок света) . Возмем лист бумаги и рассмотрим "зайчик" после отверстия на различных расстояниях. Пока мы близко (в теории дифракции это прожекторная область) - видим четкий световой круг, только на границе тени можно увидеть световые полоски - это проявление дифракции. Будем отходить все дальше и увидим - полоски света "ползут" к центру и уже нет четкой границы свет-тень, это дифракционная картина Френеля. Отойдем дальше и увидим, что картина постоянно меняется, видим концентрические колца света, которые "наплывают" на центр. И в центре то светлое пятно, то темное. НО В КОНЦЕ КОНЦОВ мы окажемся в ДАЛЬНЕЙ ЗОНЕ (область Фраунгофера) . На достаточно больших расстояниях (L> D^2/дл. волны) вид картинки "устаканится" и перестанет менятся. Будут увеличиваться только её поперечные размеры с линейно с увеличением расстояния. Световой пучок (первоначально параллельный) сформировался в конус.
когда появился лазерный прицел?
Естественно, что, как и все сущее, на земле прицелы (все без исключения типы прицельных
подробнее...
Кто чего знает про дифракцию света?
Дифракция света,
явления, наблюдающиеся при распространении света мимо резких краёв
подробнее...
Почему плохая погода называется ЦИКЛОН, а хорошая АНТИЦИКЛОН? Откуда такие названия?
Здравствуйте!
Когда впервые нарисовали карты атмосферного давления и ветра, то обнаружили, что
подробнее...
Как влияет атмосферное давление на погоду?
Здравствуйте!
Характер погоды в данный момент в конкретном месте определяется расположением
подробнее...
Вы понимаете М-теорию ?
А с чего вы взяли, что М-теория - это и есть верное фундаментальное физико-математическое описание
подробнее...
Что такое теория относительности?
Общая теория относительности (ОТО; англ. general theory of relativity) — геометрическая теория,
подробнее...
Объясните, пожалуйста!
Предполагаю, что вы знаете, что такое векторное поле и его силовые линии (в школе были такие
подробнее...
Что такое перенормировка? Атомизация общества это деление на мелкие касты?
.
В самом общем случае перенормировка, это математический термин, означающий такую
подробнее...
Как называются тропические циклоны?
Тропи́ческий цикло́н — циклон, образовавшийся в тропических широтах — атмосферный вихрь с
подробнее...
Чем отличается гелий-неоновый лазер от кадмиевого?
Не-Сd лазеры (лазеры на парах кадмия) являются источниками когерентного излучения в фиолетовой
подробнее...
что такое луч?
Световым лучом в геометрической оптике называется линия, вдоль которой переносится световая
подробнее...
Каковы основные свойства лазерного излучения?
Основные свойства лазерного излучения
Понятие монохроматичности характеризует ширину спектра
подробнее...
А правда что на экваторе самая спокойная погода?
Преобладающая погода - да, но вообще-то.... лучше привести ссылку, там будет подробнее (ВЗК и
подробнее...
Что такое СВЕТОВОЙ ЛУЧ?
Световым лучом в геометрической оптике называется линия, вдоль которой переносится световая
подробнее...