Nahoana no ara-potoana Fresnel

Fresnel ara-potoana - ireo faritra ho any izay ho etỳ ambonin'ny ny feo na ny hazavana onja mba hanatanterahana kajy ny feo diffraction vokatra na ny hazavana. Ity voalohany fomba ampiharina eo amin'ny 1815 O.Frenel.

fanazavana ara-tantara

Augustin-Zhan Frenel (10.06.1788-14.07.1827) - Frantsay fizika. Dia nanokana ny fiainany ho fandalinana ny fananan 'ny hazavana ara-batana. Ihany koa izy tamin'ny 1811 teo ambany herin'ny E. Malus tsy miankina Nanomboka nianatra fizika, ela dia lasa liana amin'ny andrana fikarohana eo amin'ny sehatry ny ny hazavana. Tamin'ny 1814, ny "indray raha" ny fitsipiky ny fitsabahana, ary tamin'ny 1816 koa ny malaza fitsipiky ny Huygens, izay nampiditra ny foto-kevitra momba coherence sy ny fitsabahana ny fototra onja. Tamin'ny 1818, ny asa fanorenana izany, dia lasa ny teoria ny mazava diffraction. Nampiditra ny fanaovana fandinihana ny diffraction avy amin'ny sisiny, ary koa ny lavaka boribory. Nitarika fanandramana, izao soratra, ny biprism bizerkalami ny mazava sy ny fitsabahana. Tamin'ny 1821 dia hita ny zava-misy ny maha-pahazavana transverse onja, tamin'ny 1823, ary nanokatra ny boribory polarization boribory lavalava. Nohazavainy miorina amin'ny onja fanehoana chromatic polarization, ary koa ny fihodinan'ny ny fiaramanidina ny polarization ny fahazavana sy ny birefringence. Tamin'ny 1823, dia nametraka ny lalàn 'ny refraction sy ny taratry ny hazavana amin'ny fisaka ambonin'ny raikitra eo amin'ny haino aman-jery roa. Miaraka Jung nandinika ny mpamorona ny onja ny hazavana. Moa ny injeniera ny fitsabahana maro fitaovana, toy ny fitaratra, na ny Fresnel biprism Fresnel. Tsy nandinika ny mpanorina ny iray vaovao ifotony fomba hazavana tilikambo fanilon-tsambo.

A kely ny teoria

Fantaro Fresnel diffraction azo atao ny lavaka misy endrika, ary tsy misy izany amin'ny ankapobeny. Na izany aza, avy amin'ny fomba fijery ny maha- mety ny azy no tsara indrindra mba hitondrana azy tao amin'ny lavaka boribory endrika. Amin'ity tranga ity, ny mazava loharano sy ny fandinihana teboka tsy maintsy ho eo amin'ny tsipika izay perpendicular ny efijery fiaramanidina sy mandalo ny afovoan-lavaka. Raha ny marina, ao amin'ny faritra Fresnel afaka avela hisy hotapahiny ambony izay ny mazava amin'ny alalan'ny onja. Ohatra, ny equiphase ambonin'ny. Na izany aza, amin'ity tranga ity dia ho mety handrava ny faritra fisaka lavaka. Fa izao no mandinika ny fototra Optical olana, izay mamela antsika hamantatra ny tsy nipoaka ny faritra Fresnel voalohany, fa koa ny fanohizana ny isa amin'ny kisendrasendra.

Ny asa ny famaritana ny haben'ny ny vava vola aminy,

Mba manomboka sary an-tsaina fa ho etỳ ambonin'ny lavaka ny fisaka dia ny mazava loharano (teboka C) sy ny mpanara-maso (teboka H). Tsy perpendicular ho fitsipika CH. CH ampahany mandalo amin'ny lavaka boribory foibe (teboka O). Koa satria ny tanjona dia ny mpiray ny symmetry, ny Fresnel ara-potoana dia ho any amin'ny endriky ny vava vola aminy. Ny fanapahan-kevitra dia ho nihena ho amin'ny tapa-kevitra rayon ireo faribolana tamin'ny jadona isa (m). Ny sanda ambony indrindra atao hoe nipoaka ny faritra. Mba hamahana ny olana dia ilaina ny manao fanorenana hafa, izany hoe: mifidy ny jadona teboka (A) ao amin'ny fiaramanidina ny fanokafana sy mahitsy tsipika mampifandray fizarana avy ao amin'ny fotoana ny fanaraha-maso sy ny mazava loharano. Ny vokatra azo dia telozoro SAN. Avy eo dia afaka ho azy io mba ny mazava onja tonga ny mpandinika amoron-dalana ny SAN, mandalo ny lalana intsony noho ny olona izay haka ny lalana CH. Midika izany fa ny lalana samy hafa CA + AN-CH mamaritra ny maha samy hafa ny endriny samy hafa isehoan'ny ny onja dia lasa loharanom-baovao avy amin'ny ambaratonga faharoa (A sy D) tao amin'ny fijerena fotoana. Avy sanda io dia miankina amin'ny vokatry ny fitsabahana onjan ny toerana misy ny mpanara-maso, ary noho izany ny mazava mafy amin'izay fotoana izay.

Fikajiana ny voalohany nipoaka

Hitantsika fa raha ny lalana mitovy maha samy hafa dia ny antsasaky ny mazava halavan'ny onjam (λ / 2), ny hazavana avy amin'ny mpanara-maso ao amin'ny antiphase. Azo nanatsoaka hevitra fa raha samy hafa ny lalana dia ho latsaky ny λ / 2, ny mazava dia ho avy ao amin 'ny dingana. Izany toe-javatra CA + AN-SN≤ λ / 2, ny famaritana, dia ny toe-javatra izay ny fotoana A no misy ao amin'ny peratra voalohany, i.e. dia voalohany Fresnel faritra. Amin'ity tranga ity, ny sisin-tanin'ny faribolana lalana mitovy maha samy hafa dia ny antsasaky ny halavan'ny onjam-mazava. Àry izany mba hamantarana ny mira nipoaka ny faritra voalohany, ilazana P _1. Rehefa mifanaraka ny lalana samy hafa ny λ / 2, dia ho mitovy amin'ny ampahany OA. Raha izany, raha lavitra mihoatra ny betsaka CO lavaka savaivony (matetika heverina toy izany embodiments), ny fiheverana ny voafaritra nipoaka ny voalohany faritra dia faritana amin'ny alalan'ny manaraka rijan: P ₁ = √ (λ * CO + OH) / (CO + OH).

Fikajiana ny nipoaka ny Fresnel faritra

Raiki-pohy ho an'ny famaritana ny soatoavina ny radii ny vava vola aminy, dia mitovy manaraka noresahina ambony, ihany no nampitombo ny numerator ny isan'ny faritra tiana. Raha izany fitoviana ny lalana samy hafa lasa: CA + AN-SN≤ M * λ / 2 na CA + AH-CO-ON≤ M * λ / 2. Koa, ny nipoaka ny naniry faritra miaraka amin'ny isa "M" mamaritra ny raikipohy manaraka: P _M = √ (m * λ * CO + OH) / (CO + OH) = ₁ P √m

Mamintina ny kafa vokatra

Tsara homarihina fa noho ny famakiana faritra - ny fisarahan'ny ny faharoa fahazavana loharano amin'ny fitondrana fanampiana manana izany faritra, tahaka ny _M N = π * R ² _M - π * R ² _M-1 = π * ₁ P ² = P _1. Fahazavana avy amin'ny mpifanolo-bodirindrina Fresnel faritra mifanohitra tonga amin'ny dingana, satria ny lalana manodidina maha samy hafa ny vava vola aminy, amin'ny alalan'ny famaritana hitovy ny antsasaky ny halavan'ny onjam-mazava. Generalizing noho izany, isika no milaza fa ny famakiana ny lavaka eo amin'ny faribolana (toy ny hazavana avy manodidina tonga ny mpanara-maso amin'ny raikitra dingana hafa) dia midika fandikana ny peratra faritra miaraka amin'izay koa. Izany filazana izany dia mora hita noho ny fanampian'ny ny olana.

Fresnel faritra ho fiaramanidina onja

Diniho rava fanokafana faritra ho thinner vava vola aminy faritra mitovy. Ireo faribolana ireo loharano faharoa fahazavana. Ny amplitude ny mazava onja tonga isaky peratra ho an'ny mpanara-maso, eo ho eo izany. Ankoatra izany, ny dingana maha samy hafa isan-karazany avy amin'ny mifanila amin'ny hevitra H koa toy izany koa. Amin'ity tranga ity, ny sarotra amplitudes amin'ny mpanara-maso, rehefa nanampy tamin'ny fiaramanidina sarotra iray anisan'ny endrika faribolana - Arc. Ny amplitude tanteraka aminy koa - ny chord. Ary hevero ny fiovan'ny endriky ny summation ny amplitude raha toa ny fanovana ny nipoaka ny lavaka raha ny hafa foana masontsivana ny olana. Raha izany, raha manokatra ny lavaka faritra iray ihany no ho an'ny mpanara-maso, ny fomba manampy anjara no omena circumferentially. Ny amplitude ny farany dia mihodina ny peratra iray zoro π mikasika ny afovoan'i, izany hoe. K. Ny lalana hafa ny faritra voalohany, ny famaritana, mitovy λ / 2. Zoro io dia π amplitude midika ho ny antsasaky ny circumference. Amin'ity tranga ity, ny isan'ny soatoavina ireo amin'ny fandinihana fotoana dia aotra - aotra chord halavan'ny. Raha vava volamena telo dia hisokatra, dia ny sary no hisolo tena ny antsasaky ny faribolana sy ny sisa. Ny amplitude ao amin'ny mpandinika ny fotoana iray dia isan'ny vava vola dia aotra. Ary tamin 'ny raharaha, rehefa mampiasa ny hafahafa isan'ny faribolana, dia hitovy amin'ny vidiny ambony indrindra sy ny lavany ny savaivony amin'ny sarotra fiaramanidina ny amplitudes koa. Ny tanjona ambony dia misokatra tanteraka fomba Fresnel faritra.

Fohifohy momba ny toe-javatra manokana

Diniho ny toe-javatra tsy fahita firy. Indraindray, mba hamahana ny olana dia milaza fa mampiasa fractional Fresnel faritra maro. Amin'ity tranga ity, eo ambanin'ny ny antsasaky ny peratra mahatsapa ny lafiny boribory endriny izay no mifanitsy amin'ireo antsasaky ny faritra ny faritra voalohany. Toy izany koa nikajy hafa fractional vidiny. Indraindray ny toe-javatra sasany dia milaza fa ny vava vola aminy, fractional isan'ny nikatona ary misokatra be dia be. Tahaka izany, ny tanteraka amplitude any an-tsaha vectorielle dia nahita araka ny maha samy hafa ny amplitudes ny andraikitra roa. Raha ny faritra dia misokatra, dia tsy misy sakana ao an-dalana ny hazavana onja, ny sary dia hijery toy ny miolakolaka. Raha ny fandehany, satria rehefa manokatra Maro ny vava vola aminy, dia tokony tafiditra ao ny fiankinan-doha ny émission ny fahazavana ny mpanara-maso loharano ho fotoana sy ny fitarihan'ny loharano faharoa. Hitantsika fa ny mazava sy ny faritra ambony amin'ny isa manana amplitude kely. Center azo helix eo afovoan'ny circumference ny vava vola aminy voalohany sy faharoa. Noho izany, eny an-tsaha amplitude ao amin'ny raharaha izay faritra rehetra hita maso dia latsaky ny avo roa heny noho ny tamin'ny voalohany kapila iray misokatra, ary ny hamafin'ny mitovy amin'ny inefatra.

Fresnel diffraction fahazavana

Andeha isika hijery izay no tiana holazaina amin'ny teny ity. Antsoina hoe Fresnel diffraction toe, raha manokatra ny alalan 'ny lavaka faritra maro. Raha toa ka hanokatra be dia be ny vava vola aminy, dia izao safidy azo tsinontsinoavina, izay niezaka ao amin'ny manakaikikaiky izany ho geometrical ny hazavana. Amin'ny tranga izay ny amin'ny alalan'ny lavaka no misokatra ho an'ny mpanara-maso betsaka latsaky ny faritra iray, io toe-javatra antsoina hoe Fraunhofer diffraction. Izy no heverina ho afa-po raha ny mazava loharano sy ny hevitra ny mpanara-maso any ampy lavitra avy ao amin'ny lavaka.

Fampitahana ny faritra sy ny lovia family

Raha hafahafa avokoa hanakatona na izy rehetra mihitsy aza Fresnel faritra, raha mbola tao ny mpandinika no fahazavana lehibe kokoa onja amin'ny alalan'ny amplitude. Peratra ny tsirairay sarotra manome fiaramanidina antsasaky ny faribolana. Koa raha navela hisokatra ny faritra hafahafa, dia ho tanteraka ihany ny ampahany miolakolaka ny faribolana, izay mandray anjara amin'ny ankapobeny amplitude ny "ambany-up". Ny sakana ao an-dalana ny hazavana onja, izay iray ihany no misokatra karazana vava vola, antsoina hoe faritra lovia. Ny hamafin'ny mazava amin'ny mpanara-maso foana mihoatra ny hamafin'ny mazava eo amin'ny lovia. Izany dia noho ny zava-misy fa ny mazava onja tsirairay dia flagged peratra misokatra ho an'ny mpanara-maso ao amin 'ny dingana.

Izany no mitranga amin'ny mifantoka nahita mazava sy ny family. Izany, tsy toy ny amin 'ny takelaka, no vava tsy mikatona, ary manosika ny hazavana ao dingana amin'ny π * (+ 2 π * m) avy ao amin'ny faribolana izay nakatona faritra lovia. Ho vokany, ny amplitude ny mazava onja io dia nitombo avo roa heny. Ankoatra izany, ny family manala antsoina hoe reciprocal dingana miova eo anatiny no peratra iray. Izany dia mampitombo ny sarotra fiaramanidina ny antsasaky ny faritra circumference tsirairay ao amin'ny tsipika mahitsy ampahany. Ho vokany, ny amplitude π mitombo amin'ny alalan'ny fotoana, ary ny manahirana rehetra fiaramanidina miolakolaka family nivelatra ho tsipika mahitsy.