Interference a difrakce

Prezentace na téma: "Interference a difrakce"— Transkript prezentace:

1 Interference a difrakce

2 Dvojštěrbinový experiment (Youngův pokus)
Interference Dvojštěrbinový experiment (Youngův pokus) skládání harmonických kmitů (stejné frekvence i amplitudy)

3 Interference: záleží na fázovém rozdílu

4 Pro kolmý dopad: „dráhové“/ tj. při průchodu se fáze nemění

5 Interference na tenké vrstvě
Sledujeme pro jednoduchost 2 vlny („dvojpaprsková interference“) a kolmý dopad. vlna odražená na zadním rozhraní fázový rozdíl vlna odražená na předním rozhraní dopadající vlna

6 Příklad: vzduch - n2 - vzduch

7 Příklad: vzduch - n2 - vzduch

8 Příklad: sklo - vzduch - sklo
(Newtonovy kroužky)

9 Příklad: antireflexní vrstva (vzduch - MgF2 - sklo)

10 Michelsonův interferometr
viz úloha 36/77

11

12 Šíření vln: Huygensův princip

13 Zákony odrazu a lomu a Huygensův princip

14 Difrakce

15 Difrakce

16 Difrakce na štěrbině ? x x z z zdroj v bodě x vytvoří vlnku
složení všech vlnek nějaká konstanta

17 Difrakce na štěrbině x z amplitudová propustnost (aperturní funkce)
Amplituda difraktované vlny je úměrná Fourierově transformaci amplitudové propustnosti. „Je to další známka efektivnosti a elegance Fourierovy teorie a další důvod pro její ústřední místo, které zaujímá v moderních studiích kmitů a vln.“ [Main] složení všech vlnek nějaká konstanta

18 Difrakce na štěrbině x z

19 Difrakce na štěrbině x z

20

21 Difrakce na kruhovém otvoru
z (bez újmy na obecnosti zvolíme směr k v rovině xz)

22 průměr Airyho obrazec Airyho disk

23 Rozlišení

24

25 Difrakce na dvojštěrbině
x substituce z Difrakční faktor - charakterizuje difrakci na jedné štěrbině Interferenční faktor - pochází od interference světla na dvou štěrbinách

26 Difrakční faktor - charakterizuje difrakci na jedné štěrbině
Interferenční faktor - pochází od interference světla na dvou štěrbinách

27

28 Difrakční mřížky

29

30 Difrakční mřížky Difrakční faktor - charakterizuje difrakci na jedné štěrbině Interferenční faktor - pochází od interference světla na N štěrbinách

31 Difrakční faktor - charakterizuje difrakci na jedné štěrbině
Interferenční faktor - pochází od interference světla na N štěrbinách

32 Difrakční mřížky - pološířka čáry

33 Difrakční mřížky - mřížkový spektroskop

34 Difrakční mřížky - mřížkový spektroskop

35 Difrakční mřížky - disperze a rozlišovací schopnost

36

37 Rentgenová difrakce

38 Rentgenová difrakce

39 Difrakce elektronů svazek elektronů Davisson, C. J., "Are Electrons Waves?," Franklin Institute Journal 205, 597 (1928)

40