ГЛАВА 32. ВОЛНОВАЯ ОПТИКА. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ И ДИФРАКЦИЯ

Независимо от него в 1818 г. О. Френель сформулировал количественную теорию дифракционных явлений, в основу которой Френель положил принцип Гюйгенса, дополнив его идеей об интерференции вторичных волн. Гипотезу Гюйгенса об огибающей вторичных волн Френель заменил физически ясным положением, согласно которому вторичные волны, приходя в точку наблюдения, интерферируют друг с другом. Принцип Гюйгенса-Френеля позволил количественно объяснить целый ряд интерференционных и дифракционных явлений.

В качестве примера рассмотрим объяснение опыта Юнга на основе теории Френеля. Схема опыта Юнга показана на рис. 32.2. Свет от двух близких отверстий 2 и 3 падает на экран. Согласно принципу Гюйгенса за отверстиями волны будут распространяться по всем направлениям. Рассмотрим волны, падающие на точку экрана, расположенную посередине между отверстиями (точка А на рис. 32.2). Очевидно, что волны, пришедшие в эту точку от обоих отверстий проходят одинаковое расстояние ( 2A и 3A) и, следовательно, приходят в эту точку в одинаковой фазе. Таким образом, поля обеих волны в любой момент времени направлены одинаково и, следовательно, при сложении таких полей мы получим удвоенную интенсивность света. Поэтому в центре экрана возникает яркое пятно, являющееся результатом сложения двух волн.

Рассмотрим теперь точку, лежащую на таком расстоянии от центра экрана, что разность путей волн от одного и второго отверстия (как говорят, разность хода волн) равна одной полуволне света (точки В и В₁ на рис. 32.2), т.е.