Краткая теория исследуемого вопроса

Явление дифракции заключается в огибании волной раз­личных препятствий, т.е. в отклонении волны от прямоли­нейного распространения. Наблюдать отчетливую дифрак­ционную картину можно лишь при условии, что размеры пре­пятствия сопоставимы с длиной волны или, если место на­блюдения дифракции находится на большом расстоянии от препятствия.

При расчетах дифракционных явлений используется прин­цип Гюйгенса — Френеля.

Принцип Гюйгенса утверждает, что каждая точка, до ко­торой доходит световое излучение, сама становится источ­ником вторичных полусферических световых волн, огибаю­щая которых дает фронт распространяющейся волны.

Согласно принципу Френеля, интенсивность распространяющейся волны определяется интерференцией вторичных волн. По­этому в пространстве свет будет наблюдаться только там, где вторичные волны усиливают друг друга.

Очень удобным инструментом для расчета интенсивности света, прошедшего сквозь дифрагирующее препятствие, является метод «зон Френеля». Френель предложил рассматривать поверхность волнового фронта как совокупность (набор) отдельных частей этой поверхности – зон. Причем разбиение волнового фронта на зоны Френеля происходит таким образом, чтобы оптическая разность ходя от каждой последующей зоны до рассматриваемой точки возрастала на половину длины световой волны (на /2). Известно, что если оптическая разность хода от двух источников до рассматриваемой точки равно нечетному числу полуволн, то волны, исходящие из этих источников будут взаимно гасить друг друга, и в рассматриваемой точке будет наблюдаться интерференционный минимум (см. явление интерференции). Если волновой фронт, прошедший через дифрагирующее препятствие, представляет собой совокупность четного числа таких зон, то вторичные волны, излученные этими зонами, будут взаимно гасить друг друга и в рассматриваемой точке буде наблюдаться дифракционный минимум. Если волновой фронт – совокупность нечетного числа таких зон, то одна зона остается «не скомпенсированной» и даст положительный вклад в рассматриваемую точку в пространстве, где будет наблюдаться дифракционный максимум.