ఎందుకు ఫ్రెస్నేల్ జోన్

ఫ్రెస్నేల్ జోన్ - ధ్వని వివర్తనం ఫలితాలు లేదా కాంతి లెక్కలు చేసేందుకు ధ్వని లేదా కాంతి తరంగాలు ఉపరితలంపై ఇది లోకి ప్రాంతాలు. ఈ పద్ధతి మొదట 1815 O.Frenel కూడా వర్తిస్తుంది.

చారిత్రక సమాచారం

ఆగస్టిన్-Zhan Frenel (10.06.1788-14.07.1827) - ఫ్రెంచ్ భౌతిక. అతను భౌతిక ఆప్టిక్స్ యొక్క లక్షణాలు అధ్యయనం తన జీవితాన్ని అంకితం. అతను కూడా 1811 లో E. మాలస్ ప్రభావంతో స్వతంత్రంగా భౌతిక శాస్త్రం, ప్రారంభమైంది త్వరలో ఆప్టిక్స్ రంగంలో ప్రయోగాత్మక పరిశోధనలో ఆసక్తి మారింది. 1814 లో, జోక్యం సూత్రం "మరలా కనుగొన్న", మరియు 1816 లో పొందిక మరియు ప్రాథమిక తరంగాల జోక్యం నగరాల భావనను ప్రవేశపెట్టారు దీనిలో హుయ్గేన్స్ ప్రసిద్ధ సూత్రం, జోడించారు. 1818 లో, పూర్తి పని భవనం, అతను సిద్ధాంతం అభివృద్ధి కాంతి వివర్తనం యొక్క. అతను అంచు నుండి వివర్తనం పరిగణిస్తూ ఆచరణలో, అలాగే ఒక వృత్తాకార రంధ్రం పరిచయం. నిర్వహించిన ప్రయోగాలు, ఇప్పుడు క్లాసిక్, కాంతి జోక్యం biprism మరియు bizerkalami తో. 1821 లో ఆయన, కాంతి తరంగాల అడ్డంగా ప్రకృతి నిజానికి నిరూపించబడింది 1823 లో వృత్తాకార మరియు దీర్ఘవృత్తాకార పోలరైజేషన్ ప్రారంభించింది. అతను వేవ్ ప్రాతినిధ్యాలు వర్ణపు పోలరైజేషన్, అలాగే విమానం భ్రమణ ఆధారంగా వివరించారు కాంతి ధ్రువణత మరియు birefringence. 1823 లో, అతను వక్రీభవనం మరియు చట్టాలను ఏర్పరచారు కాంతి పరావర్తనం రెండు మీడియా మధ్య స్థిర ఫ్లాట్ ఉపరితలంపై. జంగ్ పాటు వేవ్ ఆప్టిక్స్ యొక్క సృష్టికర్త భావిస్తారు. ఒక అద్దం లేదా ఒక ఫ్రెస్నేల్ biprism ఫ్రెస్నేల్ వంటి అనేక జోక్యం పరికరాలు, సృష్టికర్త. ఇది లైట్హౌస్ ప్రకాశం సిద్ధాంతపరంగా కొత్త మార్గం స్థాపకుడు భావిస్తారు.

సిద్ధాంతం యొక్క ఒక బిట్

ఏ ఆకారం ఒక రంధ్రం కోసం మరియు సాధారణంగా ఇది లేకుండా సాధ్యం ఫ్రెస్నేల్ వివర్తనం నిర్ణయించడం. అయితే, సాధ్యత కోణం నుండి ఒక వృత్తాకార రంధ్రం ఆకారంలో చికిత్స ఉత్తమం. ఈ సందర్భంలో, కాంతి మూలం మరియు పరిశీలన పాయింట్ స్క్రీన్ తలానికి లంబంగా మరియు రంధ్రము యొక్క మధ్యలో గుండా వెళుతుంది ఒక లైన్ ఉండాలి. నిజానికి, ఫ్రెస్నేల్ జోన్ లో ఏ ఉపరితల ఇది కాంతి తరంగాలు విరిగిపోతాయి. ఉదాహరణకు, equiphase ఉపరితల. అయితే, ఈ సందర్భంలో అది ఫ్లాట్ జోన్ రంధ్రం విచ్ఛిన్నం సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది. ఈ కోసం మేము యాదృచ్ఛిక సంఖ్యలు అనుసరించండి- up మాకు మాత్రమే మొదటి ఫ్రెస్నేల్ జోన్ యొక్క వ్యాసార్థం గుర్తించడానికి అనుమతిస్తుంది, కానీ కూడా ప్రాథమిక ఆప్టికల్ సమస్యలు పరిగణలోకి.

రింగ్ యొక్క పరిమాణం నిర్ణయించడానికి పని

ఫ్లాట్ రంధ్రం యొక్క ఉపరితల కాంతి మూలం (పాయింట్ సి) మరియు పరిశీలకులు (పాయింట్ H) మధ్య ఉందనుకొని ప్రారంభించడానికి. ఇది పంక్తి CH లంబముగా ఉంటుంది. CH విభాగంలో రౌండ్ రంధ్రం సెంటర్ (పాయింట్ O) ద్వారా వెళుతుంది. మా లక్ష్యం కనుక సమరూప అక్షం, ఫ్రెస్నేల్ జోన్ వలయాలు రూపంలో ఉంటుంది. ఒక నిర్ణయం స్వతంత్రమైన (m) తో ఈ వృత్తాలు వ్యాసార్థం నిశ్చయించిన తగ్గుతుంది. గరిష్ట విలువ జోన్ యొక్క వ్యాసార్థం అంటారు. సమస్య అవి అదనపు నిర్మాణం చేయాలని అవసరం పరిష్కరించడానికి: ప్రారంభ యొక్క విమానం లో ఏకపక్ష పాయింట్ (ఎ) ఎంచుకోండి మరియు పరిశీలన యొక్క పాయింట్ మరియు కాంతి మూలం నుండి నేరుగా పంక్తి విభాగాలు కనెక్ట్. ఫలితంగా ఒక త్రిభుజం SAN ఉంది. కాబట్టి SAN యొక్క మార్గంలోని పరిశీలకుడు తరలిరావడం తేలికపాటి తరంగ, మార్గం CH పడుతుంది ఒకటి కంటే ఎక్కువ మార్గం పాస్ అప్పుడు మీరు చేయవచ్చు. ఈ తరంగం దశల్లో పరిశీలన సమయంలో ద్వితీయ మూలాలు (A మరియు D) నుండి పంపుతారు మధ్య మార్గం తేడా CA + AN-CH తేడా నిర్వచిస్తుంది సూచిస్తుంది. ఈ విలువ నుండి ఆ సమయంలో పరిశీలకుడి స్థానం, మరియు అందుకే కాంతి తీవ్రత తో ఫలితంగా వచ్చిన జోక్యం తరంగాలు ఆధారపడి ఉంటుంది.

మొదటి వ్యాసార్థం గణన

మేము మార్గం తేడా సగం కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం (λ / 2) సమానంగా ఉంటే, కాంతి antiphase పరిశీలకుడు వస్తున్న తెలుసుకుంటారు. ఇది మార్గం తేడా λ / 2 కంటే తక్కువగా ఉంటుంది ఉంటే, కాంతి అదే దశలో వస్తాయి నిర్ధారించారు చేయవచ్చు. ఈ పరిస్థితి CA + AN-SN≤ λ / 2, నిర్వచనం ప్రకారం, చోటికి మొదటి రింగ్ లో ఉన్న నిబంధనతో, అంటే దానిని మొదటి ఫ్రెస్నేల్ జోన్ ఉంది. ఈ సందర్భంలో, సర్కిల్ మార్గం తేడా సరిహద్దు కాంతి సగం తరంగదైర్ఘ్యం సమానం. అందువల్ల ఈ సమీకరణం సూచిస్తారు పి ₁ మొదటి జోన్ యొక్క వ్యాసార్థం, _{గుర్తించడానికి.} మార్గం తేడా λ వరకు / 2 సంబంధిత చేసినప్పుడు, అది విభాగంలో OA సమానంగా ఉంటుంది. ఆ సందర్భంలో, దూరాలు గణనీయంగా CO రంధ్రం వ్యాసం (సాధారణంగా ఇటువంటి ఆకారాలను భావిస్తారు) అధిగమించకూడదు ఉంటే, మొదటి జోన్ రేఖాగణిత వ్యాసార్థం యొక్క పరిగణలు కింది సూత్రం ద్వారా నిర్వచించబడుతుంది: P ₁ = √ (λ * CO + OH) / (CO + OH).

ఫ్రెస్నేల్ జోన్ వ్యాసార్ధము యొక్క గణన

తదుపరి రింగ్స్ radii విలువలు నిర్ణయించడానికి ఫార్ములా ఒకేలా పైన చర్చించిన, కావలసిన జోన్ సంఖ్యలో లవము మాత్రమే జోడించారు ఉన్నాయి. మార్గం వ్యత్యాసం ఆ సందర్భంలో అన్నదే అవుతుంది: CA + AN-SN≤ m * λ / 2 లేదా CA + AH-కో-ON≤ m * λ / 2. పి _m = √ (m * λ * CO + OH) / (CO + OH) = ₁ P √m: ఇది సంఖ్య "m" తో కావలసిన ప్రాంతం యొక్క వ్యాసార్థం కింది సూత్రం నిర్వచిస్తుంది క్రింది

ఇంటర్మీడియట్ ఫలితాలను సంక్షిప్తం

ఇది గమనించాలి ఆ బ్రేకింగ్ జోన్కు - _m వలె సమాన పరిధిని కలిగి విద్యుత్ సరఫరాలకు ద్వితీయ కాంతి మూలం వేరు, n = π * R ² _m - π * R ² _m-1 = π * ₁ పి ² = P _1. నిర్వచనం ద్వారా పొరుగు వలయాలు యొక్క మార్గం తేడా కాంతి సగం తరంగదైర్ఘ్యం సమానంగా పొరుగు ఫ్రెస్నేల్ మండలాలకు చెందిన లైట్ సరసన దశలో వస్తుంది. ఈ ఫలితాన్ని సాధారణీకరణ, మేము వలయాలకు రంధ్రాలు విరగొట్టడం (పొరుగు నుండి అలాంటి కాంతి ఒక స్థిర దశ తేడా తో పరిశీలకుడు చేరుకునే) నిర్ధారించారు అదే ప్రాంతంలో రింగ్ బద్దలు అర్థం. ఈ స్పష్టీకరణ సులభంగా సమస్యను సహాయంతో నిరూపించాడు ఉంది.

ఒక విమానం వేవ్ కోసం ఫ్రెస్నేల్ జోన్

బ్రేక్డౌన్ సమాన ప్రాంతం యొక్క సన్నగా వలయాల్లో ప్రాంతంలో తెరవడం పరిగణించండి. ఈ మండలాలు ద్వితీయ కాంతి మూలాల ఉన్నాయి. పరిశీలించే ప్రతి రింగ్ నుండి కాంతి తరంగ రాక వ్యాప్తి, సుమారు అదే. అదనంగా, పాయింట్ H ప్రక్కన పరిధి నుండి దశ తేడా కూడా అదే ఉంది. ఆర్క్ - ఈ సందర్భంలో, ఒక వృత్తం యొక్క ఒక సంక్లిష్ట విమానం రూపం భాగంలో జోడించినప్పుడు పరిశీలకుడు క్లిష్టమైన విస్తృతి. అదే మొత్తం వ్యాప్తి - ఒక తీగ. ఇప్పుడు పరిగణలోకి సమస్యను ఎలా ఇతర పారామితులు కొనసాగిస్తూ రంధ్రం వ్యాసార్ధము యొక్క మార్పు విషయంలో వ్యాప్తి సమ్మషన్ మారుతున్న నమూనా. ఆ సందర్భంలో, ఉంటే రంధ్రం మాత్రమే ఒక జోన్ పరిశీలకుడికి తెరుచుకుంటుంది నమూనా జోడించడం భాగం circumferentially అందించబడుతుంది. గత రింగ్ యొక్క వ్యాప్తి / 2 λ వరకు నిర్వచనం, సమానమైనదిగా, కేంద్ర భాగం నుండి ఒక కోణంలో π సాపేక్ష, IE ద్వారా తిప్పి ఉంది. K. మొదటి జోన్ యొక్క మార్గం తేడా. ఈ కోణం π వ్యాప్తి సగం చుట్టుకొలత ఉంటుంది అర్థం అవుతుంది. సున్నా - ఈ సందర్భంలో, పరిశీలన పాయింట్ వద్ద ఈ విలువల మొత్తానికి సున్నా తీగ పొడవు. అయితే మూడు ఉంగరాలను తెరవబడుతుంది, అప్పుడు చిత్రం కాబట్టి సగం సర్కిల్ మరియు ప్రాతినిధ్యం వహిస్తాడు. ఒక కూడా వలయాలు సంఖ్య పరిశీలకుని పాయింట్ వ్యాప్తి సున్నా. మరియు ఉపయోగించి చేసినప్పుడు సందర్భంలో ఒక బేసి సంఖ్య వృత్తాలు, ఇది గరిష్ట విలువ మరియు అదనంగా విస్తృతి యొక్క క్లిష్టమైన విమానం లో వ్యాసం యొక్క పొడవుకు సమానంగా ఉంటుంది. పైన లక్ష్యాలను పూర్తిగా ఫ్రెస్నేల్ జోన్ల ఓపెన్ పద్ధతి ఉన్నాయి.

ప్రత్యేక సందర్భాల్లో గురించి క్లుప్తంగా

అరుదైన పరిస్థితులు పరిగణించండి. కొన్నిసార్లు, ఫ్రెస్నేల్ జోన్ల ఒక భిన్న సంఖ్య ఉపయోగించడానికి ఆ సమస్య రాష్ట్రాలు పరిష్కరించడానికి. ఈ సందర్భంలో, సగం రింగ్ కింద మొదటి జోన్ సగం ప్రాంతానికి అనుగుణంగా ఇది ఒక క్వార్టర్ వృత్తం నమూనా, తెలుసుకోవటం. అదేవిధంగా ఏ ఇతర భిన్న విలువ లెక్కించిన. కొన్నిసార్లు పరిస్థితి వలయాలు కొన్ని పాక్షిక సంఖ్య మూసివేయబడింది మరియు చాలా ఓపెన్ సూచిస్తుంది. అటువంటి సందర్భంలో, క్షేత్ర వెక్టార్ మొత్తం వ్యాప్తి రెండు పనులు విస్తృతి తేడా వంటి కనబడుతుంది. అన్ని మండలాల్లో ఓపెన్ ఉన్నప్పుడు, అప్పుడు అక్కడ కాంతి తరంగాల మార్గంలో ఏ అడ్డంకి, చిత్రాన్ని ఒక మురి లాగా ఉంటుంది. ఎందుకంటే మీరు తెరిచినప్పుడు వలయాలు పెద్ద సంఖ్యలో పరిశీలకుడు పాయింట్ కాంతి మూలం మరియు సెకండరీ సోర్స్ దిశకు ఉద్గార ఆధారపడటం ఖాతాలోకి తీసుకోవాలి ఇది హాజరవుతారు. మేము అధిక సంఖ్యలో జోన్ నుండి కాంతి తక్కువ డోలన పరిమితి ఉంది తెలుసుకుంటారు. సెంటర్ పొందిన హెలిక్స్ మొదటి మరియు రెండవ వలయాలు మధ్యలో చుట్టుకొలత ఉంది. అందువలన, అన్ని కనిపించే ప్రాంతంలో ఓపెన్ మొదటిది డిస్క్ లో కంటే రెండుసార్లు కంటే తక్కువ సందర్భంలో రంగంలో వ్యాప్తి మరియు తీవ్రత నాలుగు సార్లు బట్టి మారుతుంది.

ఫ్రెస్నేల్ వివర్తనం కాంతి

ఈ పదం అర్థం ఏమి చూద్దాం. కాల్డ్ ఫ్రెస్నేల్ వివర్తనం పరిస్థితి, రంధ్రం ద్వారా ఉన్నప్పుడు అనేక ప్రాంతాల్లో తెరుచుకుంటుంది. మేము వలయాలు చాలా తెరిచి ఉంటే, అప్పుడు ఈ ఎంపికను జ్యామితీయ ఆప్టిక్స్ ఉజ్జాయింపు చూపిన ఉంది, వదిలివేయబడుతుంది. పేరు ద్వారా రంధ్రం గణనీయంగా పరిశీలకుడు ఒకటి కంటే తక్కువ జోన్ కోసం తెరుస్తారు సందర్భంలో, ఈ పరిస్థితి అంటారు ప్రాన్హోఫెర్ వివర్తనం. అతను కాంతి మూలం మరియు పరిశీలకుడి పాయింట్ రంధ్రం నుండి ఒక తగినంత దూరంలో ఉంటే సంతృప్తి పరిగణించబడుతుంది.

జోన్ ప్లేట్ లెన్స్ పోలిక మరియు

పరిశీలకుడు ఎక్కువ వ్యాప్తి తేలికపాటి తరంగం అయితే మీరు అన్ని బేసి సంఖ్యలు లేదా అన్నీ సరి ఫ్రెస్నేల్ జోన్ మూసివేస్తే. సంక్లిష్ట విమానం ప్రతి రింగ్ సగం వృత్తంలో ఇస్తుంది. సో ఓపెన్ వదిలేస్తే బేసి మండలాలు, అప్పుడు మొత్తం మాత్రమే "క్రింద నుండి పైకి" యొక్క మొత్తం వ్యాప్తి దోహదపడతాయి వృత్తాలు విభజించటం, మురి. జోన్ ప్లేట్ అని ఓపెన్ వలయాలు ఒకే రకమైన, దీనిలో కాంతి తరంగ, యొక్క మార్గంలో అడ్డంకి. పరిశీలకుడు వద్ద కాంతి తీవ్రత పదేపదే ప్లేట్ మీద కాంతి తీవ్రత మించకూడదు. ఈ ప్రతి ఓపెన్ రింగ్ యొక్క కాంతి తరంగ అదే దశలో పరిశీలించే ఫ్లాగ్ వాస్తవం కారణంగా ఉంది.

ఇదే విధమైన పరిస్థితి ఒక లెన్స్ తో కాంతి సారించడం తో గమనించవచ్చు. ఇది ప్లేట్లు వలె కాకుండా ఎటువంటి వలయాలు మూసివేసింది, మరియు జోన్ ప్లేట్ ముగిసింది వృత్తాలు నుండి π * (+ 2 π * m) ఫేజ్ లో కాంతి తరలిస్తుంది. ఫలితంగా, తేలికపాటి తరంగ వ్యాప్తి రెట్టింపు. అంతేకాక, లెన్స్ ఒక ఉంగరం లోపల ఇవి పరస్పర దశలో మార్పులు అని పిలవబడే తొలగిస్తుంది. ఇది ఒక సరళ రేఖ విభాగంలో ప్రతి జోన్కు సగం చుట్టుకొలత యొక్క క్లిష్టమైన విమానంలో విస్తరిస్తుంది. ఫలితంగా, π రెట్లు వ్యాప్తి పెరుగుతుంది, మరియు మొత్తం క్లిష్టమైన విమానం మురి లెన్స్ ఒక సరళ రేఖ లోకి విప్పు.