Дифракция Френеля на непрозрачных экранах

m – число перекрытых зон Френеля. A_m+1 – амплитуда от 1-ой открытой зоны. A=(A_m+1)/2.

По мере увеличения размеров экрана амплитуда от 1-ой открытой зоны будет убывать, однако точка O остается освещенной до тех пор, пока число перекрытых зон Френеля достаточно мало и лишь при условии, что экран перекрывает большее число зон Френеля, в точке O будет наблюдаться min, т.е. геометрическая тень от экрана.

 

25. Фазовая и групповая скорости

Фазовой скоростью ν монохроматичной волны принято называть скорость распространения волнового фронта. В среде с показателем преломления n фазовая скорость υ равна

Здесь ω – круговая частота, k – волновое число, c – скорость света в вакууме.

Групповая скорость волн — это скорость движения группы волн, которые образуют в каждый данный момент времени локализованный в пространстве волновой пакет. Волновой пакет – суперпозиция волн, мало отличающихся друг от друга по частоте, занимающая в каждый момент времени ограниченную область пространства.

 

Связь групповой и фазовой скоростей:

 

28. Практическое применение фотоэффекта

· фотоэлементы — приемники излучения, работающие на основе фотоэффекта и преоб­разующие энергию излучения в электрическую.

· вакуумный фото­элемент. (фотоэл. с внеш. фотоэф., безынерционен, наблюдается строгая пропорциональность фототока интенсивности излучения) Используют в качестве фотометрических приборов, напри­мер фотоэлектрический экспонометр, люксметр (измеритель освещенности) и т. д.

· фотоэлектронные умножители -применяются для усиления фототока, в которых наряду с фотоэффектом используется явление вторичной электронной эмиссии.

· Фотоэл. с вентильным фотоэф., называемые вентильными фотоэлементами (фотоэлементами с запирающим слоем), обладая строгой пропорциональностью фототока интенсивности излучения, имеют большую по сравнению с ними интегральную чувствительность и не нуждаются во внешнем источнике э.д.с. Кремниевые и др. вентильные фотоэлементы применяются для создания со­лнечных батарей, непосредственно преобразующих световую энергию в электрическую.

Фотоэффект также используются в производстве для контроля, управления и автоматизации различных процессов, в военной технике для сигнализации и локации невидимым излучением, в технике звукового кино, в различных системах связи и т. д.

31. Экспериментальные доказательства корпускулярно-волнового дуализма материи

 

Формула де Бройля была подтверждена в опытах Дэвиссона и Джермера, которые наблюдали дифракцию электронов при их рассеянии на монокристаллическом никеле (фольга)

 

 

При ∆φ= 54 В [формула (12)] электрон имеет длину волны λ = 1,67 10 ^-10м. При n = 1 [ формула (13)] имеем = 1,65 10 ^-10 м, что подтверждает справедливость теории. При облучении пучком электронов тонких поликристаллических пленок (h = 10 7 м) на экране наблюдалась дифракционная картина в виде чередующихся концентрических колец максимумов и минимумов (рис. 5). Позднее наблюдали дифракцию нейтронов, протонов и др. элементарных частиц, что убедительно доказывает справедливость формулы де Бройля.

33. Принцип суперпозиции в квантовой механике

 

Если квантовая система может находиться в различных состояниях, описываемых волновыми функциями , то она может также находиться и в состоянии

,

где C_n(n=1,2,…) - произвольные комплексные числа.