ЗОНЫ ФРЕНЕЛЯ

ЗОНЫ ФРЕНЕЛЯ участки,
на к-рые можно разбить поверхность световой (или звуковой) волны для вычисления
результатов дифракции света (или звука). Впервые этот метод применил
О. Френель в 1815-19. Суть метода такова. Пусть от светящейся точки
Q (рис.) распространяется сферич. волна и требуется определить характеристики
волнового процесса, вызванного ею в точке Р. Разделим поверхность волны
S на кольцевые зоны; для этого проведём из точки Р сферы радиусами РО,
_;

(О-точка
пересечения поверхности волны с линией PQ; (лямбда) - длина световой волны).
Кольцеобразные участки поверхности волны, "вырезаемые" из неё этими сферами,
и наз. 3. Ф. Волновой процесс в точке Р
можно рассматривать как результат сложения колебаний, вызываемых в этой
точке каждой 3. Ф. в отдельности.

Амплитуда таких колебаний
медленно убывает с возрастанием номера зоны (отсчитываемого от точки О),
а фазы колебаний, вызываемых в Р смежными зонами, противоположны. Поэтому
волны, приходящие в Р от двух смежных зон, гасят друг друга, а действие
зон, следующих через одну, складывается. Если волна распространяется, не
встречая препятствий, то, как показывает расчёт, её действие (сумма воздействий
всех 3. Ф.) эквивалентно действию половины первой зоны. Если же при помощи
экрана с прозрачными концентрич. участками выделить части волны, соответствующие,
напр., N нечётным зонам Френеля, то действие всех выделенных зон
сложится и амплитуда колебаний U2N
раз,
а интенсивность света в 4 N² раз, причём освещённость
в точках, окружающих Р, уменьшится. То же получится при выделении
только чётных зон, но фаза суммарной волны Uпротивоположный знак.

Такие зонные экраны (т. н.
линзы Френеля) находят применение не только в оптике, но и в акустике и
радиотехнике - в области достаточно малых длин волн, когда размеры линз
получаются не слишком большими (сантиметровые радиоволны, ультразвуковые
волны).

Метод 3. Ф. позволяет быстро
и наглядно составлять качеств., а иногда и довольно точное количеств. представление
о результате дифракции волн при различных сложных условиях их распространения.
Он применяется поэтому не только в оптике, но и при изучении распространения
радио- и звуковых волн для определения эффективной трассы "луча", идущего
от передатчика к приёмнику; для выяснения того, будут ли при данных условиях
играть роль дифракционные явления; для ориентировки в вопросах о направленности
излучения, фокусировке волн и т. п.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я