Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
anj68

О переходе от геометрической оптики к волновой.

Мы, конечно, дико извиняемся за то, что практически ходим кругами вокруг одного и того же. Но стереотип, который уже века стереотип, пересиливать, вероятно, тоже придется, не меньшее время. Давайте вместо Википедии, где утверждение о размерах и щелей при интерференции безапелляционно однозначное, посмотрим на объяснение из учебника. То есть, подразумевается примерно следующее: Чем меньше размеры отверстий, а особенно размер перегородки между щелями, тем больше свет ведет себя как волна. Однако, на самом деле, выглядит все несколько иначе. Во-первых, в волновой оптике не принято озадачиваться характеристиками источника, в частности его размером. А его размер по отношению к размеру перегородки между щелями имеет даже очень большое значение. То есть, точечный источник, в данном случае, это такой, который меньше или сопоставим с размером перегородки между щелями. И теперь спросим себя откуда у нас вдруг взялся источник «сравнимый с длиной волны»? Какова может быть его интенсивность? И отве

Мы, конечно, дико извиняемся за то, что практически ходим кругами вокруг одного и того же. Но стереотип, который уже века стереотип, пересиливать, вероятно, тоже придется, не меньшее время.

Давайте вместо Википедии, где утверждение о размерах и щелей при интерференции безапелляционно однозначное, посмотрим на объяснение из учебника.

И.В. Савельев, "Курс общей физики", "Наука", 1982г.
И.В. Савельев, "Курс общей физики", "Наука", 1982г.

То есть, подразумевается примерно следующее:

-3

Чем меньше размеры отверстий, а особенно размер перегородки между щелями, тем больше свет ведет себя как волна. Однако, на самом деле, выглядит все несколько иначе. Во-первых, в волновой оптике не принято озадачиваться характеристиками источника, в частности его размером. А его размер по отношению к размеру перегородки между щелями имеет даже очень большое значение. То есть, точечный источник, в данном случае, это такой, который меньше или сопоставим с размером перегородки между щелями.

И теперь спросим себя откуда у нас вдруг взялся источник «сравнимый с длиной волны»? Какова может быть его интенсивность? И ответим: на практике источник может быть довольно точечным, но по отношению к таким щелям он всегда – протяженный. Откуда и получается такая красивая картинка.

-4

И оказывается, что довольно большой размер щелей никак не мешает получаться интерференционноподобной картинке, если и источник при этом не точечный.

-5

А если он еще и разноцветный, то эффект камеры-обскуры проявляется совершенно откровенно (полосы перевернуты). Одновременно отпадает и вопрос о разумности света, когда, добравшись до некоторой преграды, он по - быстренькому определяет размер щелей, и перестраивается из лучей в волновой фронт.

И немножко про волновой фронт. Например, у Гюйгенса при отражении свет представлял из себя некий волновой фронт, перпендикулярный направляющим. Он к этим параллельным направляющим всегда будет перпендикулярным. То есть, направляющие всегда параллельны. И мы в принципе, можем смоделировать такое параллельное состояние траекторий фотонов. Например, в результате дисперсии света на треугольной призме фотоны определенного цвета получают примерно параллельные траектории.

-6

И мы приводили фотографии таких разделенных фотонов со стороны экрана, на который они падают:

-7

Если кто обратил внимание, то никакой призмы на фотографиях не видно. Видна стремянка, балконная рама, и даже часть нашего организма, но призмы нет. То есть, наличие изображения, воспринимаемого нами, а заодно и фотоаппаратом, зависит от разницы в траекториях ( углов и наличию контраста).

-8

Такая же картина получается и от отражающих решеток. Например, от CD диска. При определенном угле съемки, когда в щель попадают отраженные под разным углами, фотоны можно увидеть диск.

-9

Когда в щель фотоаппарата попадают преимущественно разделенные фотоны, то есть, имеющие параллельные траектории фотоны преобладают, наблюдается следующее:

-10

И это, собственно то, что мы бы видели, если бы свет, действительно, представлял из себя какие-то волновые фронты.