Монохроматический  свет  (0,5  мкм)  падает  нормально  на  круглое  отверстие диаметром d=  1  см.  На  каком  расстоянии  от  отверстия  должна  находиться  точка наблюдения, чтобы в отверстии помещались а) одна зона Френеля, б) две зоны Френеля.
от

1 Ответ

Дано:  
Длина волны света λ = 0,5 мкм = 0,5 * 10^(-6) м  
Диаметр отверстия d = 1 см = 0,01 м  
а) Найти расстояние от отверстия для одной зоны Френеля.  
б) Найти расстояние от отверстия для двух зон Френеля.

Решение:  
a) Для одной зоны Френеля радиус первой темной полосы определяется как:

r_1 = √(λ * f)

где r_1 - радиус первой темной полосы, f - фокусное расстояние.

Для круглого отверстия диаметром d радиус можно выразить как d/2:

r_1 = d / 2.

Сравнивая два выражения для радиуса первой темной полосы, получаем:

√(λ * f) = d / 2.

Теперь можем решить уравнение относительно f:

f = (d / 2)^2 / λ.

Подставляем значения и решаем:

f = (0,01 / 2)^2 / 0,5 * 10^(-6)  
f = 0,000025 / 0,5 * 10^(-6)  
f = 50 м.

Ответ:  
Для одной зоны Френеля точка наблюдения должна находиться на расстоянии 50 м от отверстия.

b) Для двух зон Френеля фокусное расстояние будет равно половине найденного значения для одной зоны Френеля:

f' = f / 2 = 50 / 2 = 25 м.

Ответ:  
Для двух зон Френеля точка наблюдения должна находиться на расстоянии 25 м от отверстия.
от