Принцип Гюйгенса

Теорию светорассеяния развил лорд Рэлей для сферических, не поглощающих свет, непроводящих частиц. При прохождении световой волны переменное во времени электромагнитное поле вызывает их поляризацию. Возникающие диполи с переменными электромагнитными моментами являются источниками излучения света. В однородной среде свет, излучаемый всеми диполями, вследствие интерференции распространяется только в первоначальном направлении (принцип Гюйгенса). Если же в среде имеются неоднородности с другим показателем преломления, например, коллоидные частицы или системы с флуктуациями плотности (обусловленные ассоциатами молекул или отдельными макромолекулами), значение дипольного момента в этих узлах становится иным и диполи испускают нескомпенсированное излучение в форме рассеянного света. Момент индуцированного диполя зависит от поля, т. е. от частоты или длины волны Я. [c.39]

В соответствии с законами электродинамики, осциллирующие молекулярные диполи являются источниками вторичных волн с той же-частотой (О, В однородной среде с поляризуемостью ао интерференция вторичных волн, по принципу Гюйгенса—Френеля, приводит к распространению света только в направлении первичной (падающей) световой волны. В неоднородной среде, содержащей частицы или иные неоднородности (макромолекулы, флуктуационные образования) с поляризуемостью а, отличной от поляризуемости среды ао, не происходит полного гашения световых волн, распространяющихся в направлениях, отличных от направления распространения первичной волны, т. е. обнаруживается дифракция света на неоднородностях среды. В этом и заключается сущность рассеяния света малыми частицами (опалесценции), приводящего, в частности, к возникновению эффекта Тиндаля (правильнее Фарадея—Тиндаля) луч света в дисперсной системе становится видимым. [c.159]

Здесь будут изложены результаты классической дифракционной теории без подробных выводов [9]. Индекс L относится к элементарному точечному источнику света (фиг. 21) в соответствии с принципом Гюйгенса. При вычислении амплитуды световой волны в точке Р интегрирование должно проводится по обе стороны от точки L в направлении у. Хорошо известным результатом этого интегрирования в случае прямой щели является линейная комбинация так называемых интегралов Френеля [c.50]

Стоячая волна это особый случай наложения различных волн одинаковой частоты, что обычно называют интерференцией. На этом основывается очень наглядный способ изобрал е-ния встречающихся на практике форм волн и волновых полей, так называемый принцип Гюйгенса, что будет весьма полезно для понимания излучения ультразвуковых волн. [c.26]

Суть принципа заключается в том, что волну любой формы можно представить состоящей из большого числа простых сферических волн одинаковой частоты, так называемых элементарных волн, которые нужно только правильно выбрать по исходной точке, фазе и амплитуде. Любой волновой фронт можно рассматривать как огибающую всех таких элементарных волн, исходная точка которых располагается на прежнем фронте волны. Это поясняется на рис. 1.8. Здесь показано поперечное сечение поршневого излучателя звука с некоторыми волновыми фронтами, построенными по принципу Гюйгенса. Видно, что в середине перед плоским излучателем образуется тоже плоский фронт волны, который на краях (если рассматривать его в пространстве) переходит в кольцеобразный. [c.26]

Рис, 1.8. Построение волновых фронтов из элементарных ВОЛН по принципу Гюйгенса [c.26]

В предыдущем разделе для описания распространения звука был снова использован принцип Гюйгенса. При этом без применения математики можно определить графически звуковое давление в любой точке звукового поля, применив усовершенствование принципа Гюйгенса, предложенное Френелем — зонное строение. [c.79]

Дело в том, что различия звукового давления в разных точках звукового поля проявляются в том, что элементарные волны по принципу Гюйгенса от всех точек поверхности излучателя проходят неодинаковый путь. Кроме того, их звуковое давление уменьшается обратно пропорционально расстоянию. Поэтому [c.79]

На рис. 5.12 направления отраженной и теневой волн от наклонного отражателя получены с применением принципа Гюйгенса. Волновой фронт падающей плоской волны как раз достиг дальнего края круглого диска. И от передней, и от задней стороны диска расходятся элементарные сферические волны,, из которых строятся отраженная волна (эхо) и теневая волна. [c.125]

По принципу Гюйгенса можно рассчитать также наклонное излучение, которое возникает, если возбужденная полоска движется по поверхности или же неподвижные полоски возбуждаются с постоянным запаздыванием по времени. [c.171]

Если, например, в тело входит идеальная ударная волна, то вместе с ее фронтом через среду проходит и соответствующая область с измененным преломлением света, и на устройстве щелевой оптики обнаруживается просветление. Если в среду входит звуковая волна с большим числом колебаний, то возникает пространственная структура с изменяющимся коэффициентом преломления. Если звуковое поле имеет лишь малую протяженность в направлении лучей света (рис. 8.18), то звуковая волна действует как настоящая фазовая решетка, постоянная которой определяется длиной звуковой волны. Упомянутая пространственная структура влияет на фазу световой волны, и на элементах решетки (в точках экстремального значения давлений и коэффициента преломления) рассеянный свет усиливается по принципу Гюйгенса в определенных направлениях ( порядки дифракции ), а в промежутках между ними свет не отклоняется [307, 935]. Следовательно, свет отклоняется (подвергается дифракции) как на обычной (амплитудной) решетке, как показано на рис. 8.18. В этом случае говорят о дифракции Рама-яа — Ната. [c.181]

Связь между дисперсией, разрешающей силой и относительным отверстием выходного объектива. Рассмотрим подробное явление дифракции. По принципу Гюйгенса каждая точка поверхности световой волны может рассматриваться как самостоятельный элементарный источник света, испускающий лучи по всем направлениям. Рассмотрим простейший случай, когда пучок параллельных лучей падает на диафрагму с прямоугольным отверстием, установленную перпендикулярно направлению пучка. Поместим за диафрагмой линзу с экраном в ее фокальной плоскости (рис. 1.2.) Лучи от всех элементарных источников, направление которых совпадает с направлением падающего пучка, будут иметь между собою разность хода равной нулю и создадут на экране в фокусе линзы Р максимальную освещенность. Разность хода [c.22]

Рассчитаем аппаратную функцию призмы. Предположим, что прямоугольная диафрагма, ограничивающая сечение светового пучка, установлена за призмой перпендикулярно направлению пучка и имеет ширину вдоль направления дисперсии, равную D. В соответствии с принципом Гюйгенса разобьем волновую поверхность в плоскости диафрагмы на элементарные полоски шириной di, обозначая через I их расстояния от верхнего края диафрагмы (рис. 8.1). [c.52]

Возьмем одну из таких атомных плоскостей и вообразим себе, что на нее падает под углом рентгеновский луч. Разумеется, луч будет свободно проходить через этот одноатомный слой, но по принципу Гюйгенса одновременно с этим должно иметь место и частичное отражение луча под тем же углом . [c.43]

Формула (2.21) совпадает с формулой распределения интенсивностей при дифракции света от круглого отверстия. Это объясняется тем, что лучи, проходящие вне частицы, образуют фронт плоской волны, часть которого, соответствующая тени частицы, теряется. Согласно принципу Гюйгенса, эта неполнота волнового фронта приводит к появлению определенного углового распределения интенсивности, известного под названием картины дифракции Фраунгофера. [c.28]

Если, следуя принципу Гюйгенса, рассматривать все точки пути АВ) частицы (рис. 33) как центры возникновения электромагнитных волн, то фронт излучения, создающийся в результате интерференции этих волн, образует конус с вершиной в точке нахождения частицы (в данный момент времени). Во всех остальных направлениях волны, излучаемые частицей, взаимно гасят друг друга. [c.76]

В дальнейшем было установлено, что светорассеяние не является особым свойством гетерогенно-дисперсных систем. Оно характерно также для газов, чистых жидкостей и истинных растворов. Рассеяние света в этих системах обусловлено флуктуациями плотности и концентрации — непрерывным возникновением и исчезновением ассоциатов. В совершенно однородной среде свет не должен рассеиваться. В соответствии с принципом Гюйгенса каждую точку среды, до которой дошел фронт волны, можно рассматривать как новый источник колебаний. Вторичные колебания усиливают друг друга в направлении распространения волны и гасятся в других направлениях. Расс.матривая таким образом распространение волнового фронта, можно заключить, что в однородной изотропной среде он всегда остается геометрически подобным себе, например, плоская волна будет оставаться плоской. Если же на пути распространения плоской волны появляется локальная неоднородность (с другим показателем преломления), то каждая точка неоднородности станет [c.295]

Представим себе точку в пространстве, связанную с другими такими же точками. Когда начинает колебаться одна точка, по принципу Гюйгенса приходят в колебательное движение и другие точки. Для простоты возьмем ряд точек, расположенных на прямой (рис. 121). [c.474]

Метод основан на принципе Гюйгенса. Электромагнитное излучение взаимодействует с электронными зарядами в любом веществе. Если энергия света не может быть поглощена, то квант света той же самой энергии (цвета) должен быть отражен. Этот свет распространяется во всех направлениях, т. е. все атомы в физическом теле служат вторичными источниками света. Те фотоны, которые движутся в исходном направлении, остаются в фазе, но те, которые движутся в других направлениях, с точки зрения наблюдателя, отличаются по фазе от световой волны, идущей непосредственно от источника света. В зависимости от расстояния и направления фотон, испускаемый атомом, отличается по фазе от фо- [c.474]

Слои после прохождения через отверстие экрана дают новую систему полуокружностей с центром в отверстии экрана в полном согласии с принципом Гюйгенса. Эти слои, конечно, только по форме напоминают волны. Природа их пока неясна. [c.377]

Рассматривая совокупность слоев осадка как системы волн, удается предвидеть многие их свойства, в том числе и разнообразные формы слоев осадка. Осадки подчиняются принципу Гюйгенса. На рисунке 126 показан препарат, в котором слой 1-процентного агар-агара, содержащий 0,01 мг К1, имел экран, диаметр отверстия которого равен расстоянию между двумя слоями осадка. Капля насыщенного нитрата свинца наносилась, как показано на рисунке 126, на слой желатина по одну сторону экрана. [c.422]

До сих пор мы рассматривали лишь малые возмущения. Что будет, когда возмущения (измеряемые углом наклона пламени или отношением амплитуды к длине волны) достигнут величины порядка 1 Согласно Петерсену и Эммонсу [34] и Щелкину [35] при этом можно ожидать замедления роста возмущений когда вместо синусоидальной волны образуется фронт с угловыми линиями, в соответствии с принципом Гюйгенса ускоренное движение этих линий начнет сглаживать возмущения. Нестрогие рассуждения [36] показывают, что при этом нарастание возмущений может привести не к турбулизации, а к ячеистой структуре пламени. Было бы весьма важно проделать последовательный расчет всех эффектов второго порядка по амплитуде, а также точный численный расчет нарастания возмущений. Экспериментаторам следует проделать опыты со смесями с разным знаком диффузионно-тепловой устойчивости. Весьма интересен и практически важен вопрос о взаимодействии внешней турбулентности горящего потока (роль которого подчеркивает Щелкин) с неустойчивостью по Ландау. [c.584]

Изучение жизни в форме живого вещества явно указывает, что это есть планетное, т. е. космическое явление (принцип Гюйгенса). Анализ того, что нам известно, приводит к этому выводу с такой степенью вероятности, которая может считаться точным научным эмпирическим обобщением [I]. [c.212]

Лекция 38. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля расчет [c.166]

Теория светорассеяния была развита лордом Рэлеем для сферических, не поглощающих свет, не проводящих частиц. При прохождении световой волны переменное во времени электромагнитное поле вызывает их поляризацию. Возникающие диполи с переменными электромагнитными моментами являются источниками излучения света. В однородной среде свет, излучаемый всеми диполями, вследствие интерференции распространяется только в первоначальном направлении, согласно принципу Гюйгенса. Если же в среде имеются неоднородности с другим показателем преломления, например, коллоидные частицы или системы с флуктуациями плотности (обусловленные ассоциатами молекул или отдельными макромолекулами), дипольные моменты приобретают в этих узлах иную величину и испускают неском-пенсированное излучение в форме рассеянного света. Момент диполя зависит от частоты, иначе говоря от длины волны X. Таким образом, интенсивность светорассеяния I должна быть функцией показателей преломления дисперсной фазы 1 и дисперсионной среды о, длины волны X, объема частицы V, поскольку поляризация—объемное свойство, а также от частичной V или весовой Сй = vУii. концентрации и, наконец, от интенсивности падающего света Я [c.38]

В соответствии с законами электродинамики осциллирующие элементарные диполи являются источниками вторичных волн с той же частотой ы. В однородщой среде с поляризуемостью Оо интерференция вторичных волн, по принципу Гюйгенса — [c.192]

Как уже упоминалось в гл. 1, методы геометрической оптики (частный случай бесконечно малой длины волны) неприменимы, если в волновом поле наблюдаются резкие изменения или большие градиенты. В этих случаях уже нельзя пренебрегать длиной волны и необходимо пользоваться дифференциальным уравнением волновой оптики (1). Эти так называемые классические дифракционные задачи решаются с использованием принципа скалярной сферической волны, т, е. описанного в гл. 1 (разд. 4) принципа Гюйгенса, который, как показал Кирхгоф, строго выводится из дифференциальных уравнений оитики. Так называемые точные дифракционные решения (Зоммерфельд) получены из максвелловских дифференциальных уравнений электродинамики в этом случае рассматривается нескалярная электродинамическая природа световой волны. [c.49]

Рнс. 5.12. Направления отраженной и теневой волн от наклои-ио-расположенного дефекта построено по принципу Гюйгенса / — падающая плоская волна 2 — круглый дисковый отражатель 3 — теневая волна 4 — отраженная волна (эхо) [c.125]

Получить излучение под определенным углом можно путем изменения форм возбуждения в пространстве и во времени (рис. 8.4). Если поверхность возбуждается одновременно на нескольких полосках, расположеннрлх на расстоянии й друг от друга, то по принципу Гюйгенса [c.170]

Каждую такую полоску по принципу Гюйгенса мы мон ем рассматривать как самостоятельный источник световых колебаний, излучающий сннфазно с соседними полосками. Как видно из [c.73]

В теоретической физике доказывается, что для любой величины Р, зависимость которой от пространственных координат и времени можно представить тлким уравнением, существует возможность волнообразного распространения и что и в этом уравнении представляет собой скорость распространения такого волнового процесса. И наоборот, для каждой величины, которая распространяется в виде волны,, зависимость от пространственных координат и времени передается приведенным выше уравнением. Следует также отметить, что из уравнения (30) можно непосредственно вывести принцип Гюйгенса, лвжашвж в основе волновой оптики и вообще объяснения дифракции волн. Для данного случая, однако, важно в связи с последующим изложением указать, что уравнение (30) применимо и к волнам материи, причем физический смысл постоянной и в уравнении (30) и в этом случае заключается в том, что она является [c.119]

Другие авторы основывали свои расчеты на теории так называемого рассеяния Релея — Ганса. Как Релей , так и Ганс вывели формулы для рассеяния, основываясь на оптическом принципе Гюйгенса. Более общая теория, принадлежащая Ван де Хюлсту в2, привела к формуле для полного рассеяния, совпадающей в пределе с классическим уравнением Релея [c.126]

Пусть на решетку падает пучок лучей, параллельных главному сечению, т. е. плоская волна, фронт которой перпендикулярен главному сечению. На каждой зеркальной полоске происходит дифракция по принципу Гюйгенса—Френеля, каждаяточка которой достигла плоская волна, становится источником световых колебаний, распространяющихся из этой точки, как из центра в отраженном свете в фокальной плоскости камерного объектива от каждой зеркальной полоски получается дифракционная картина, как от узкой щели. Пучки, дифрагированные на отдельных полосках, интерферируют между собой, и распределение освещенности в фокальной плоскости получается в результате суммирования колебаний, приходящих в каждую точку изображения от всех зеркальных полосок. Главные максимумы в дифракционной картине получаются для таких направлений лучей, отраженных от решетки, для которых разность хода двух лучей, падающих на соседние полоски, равна целому числу длин волн. Углы ф, образуемые этими направлениями с нормалью к поверхности решетки, называются углами дифракции (рис. 16). Между углом ф падения лучей на решетку и углами дифракции имеет место соотношение [c.49]

Явление рентгеновской и электронной диффракции аналогично явле нию диффракции света в случае обычной дцффракционной решетки Правильно расположенные атомы кристалла образуют трехмерную решетку с правильно расположенными центрам рассеяния рентгеновских лучей или электронных волн. Согласно принципу Гюйгенса любая точка волновой поверхности является центром исходящей из нее сферической волны. Сферические волны, исходящие из центров рассеяния при попадании на них [c.151]

Эйлер представил себе сферическую волну как механическую сумму независимых лучей, протянутых от источника и колеблющихся подобно струнам. Акад. С. И. Вавилов пишет, что Эйлер не знал или не признавал принципа Гюйгенса и его теория, отрицающая корпускулы Ньютона и волны Гюйгевнса, была лучевой теорией, теорией колеблющихся лучей [Л. 11]. [c.36]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология