全部书籍

专业

应用 关于 Coach 登录 开始阅读

书籍暂未推出简体中文版——当前显示 العربية 版。

الفيزياء · 术语表

什么是 مبدأ هويغنس–فرينل?

تعريف 22.1 الفيزياء الجامعية — السنة الثانية · 第 22 章 — حيود فراونهوفر والترشيح المكاني

كل نقطة من جبهة موجة (أو من فتحة تضيئها موجة) تعمل منبعًا ثانويًّا يصدر موجيرة كروية، على طور الموجة هناك؛ والموجة وراءها مجموع الموجيرات المترابط. ومن أجل فتحة Σ\Sigma تضيئها موجة مستوية سعتها aa، تكون السعة البالغة نقطة بعيدة s‾(M)=K∬Σe−iφ(P,M) ⁣dS\underline s(M) = K\iint_\Sigma\eu^{-\iu\varphi(P, M)}\dd S، حيث φ(P,M)\varphi(P, M) طور المسير من نقطة الفتحة PP إلى MM (و KK ثابت). وحيود فراونهوفر (أي حيود الحقل البعيد) هو الحالة التي تكون فيها MM في اللانهاية — أو في المستوي البؤري لعدسة — بحيث تكون الأشعة من نقاط الفتحة كلها نحو MM متوازية، في الجهة u→\vect u، ويكون

φ(P,M)=φ0−2πλ OP→⋅u→,s‾(u→)∝∬Σei(2π/λ)OP→⋅u→ ⁣dS.\varphi(P, M) = \varphi_0 - \frac{2\pi}\lambda\,\vect{OP}\cdot\vect u , \qquad \underline s(\vect u) \propto \iint_\Sigma\eu^{\iu(2\pi/\lambda)\vect{OP}\cdot\vect u}\dd S .

ويُرصَد النقش في اللانهاية، أو عند بؤرة F′F' عدسة، حيث تنطبق الجهة u→\vect u ذات الزاويتين الصغيرتين (α,β)(\alpha, \beta) على النقطة (fα,fβ)(f\alpha, f\beta).

示例

مثال 22.5 (العين والمقراب والمجهر)

العين (D=3 mmD = 3\,\mathrm{mm}، λ=550 nm\lambda = 550\,\mathrm{nm}): 1.22λ/D=2.2×10−4 rad1.22\lambda/D = 2.2 \times 10^{-4}\,\mathrm{rad}، أي نحو 45′′45'' — أي تفصيل 1 mm1\,\mathrm{mm} على 4 m4\,\mathrm{m}، وهو فعلًا نحو حدّة العين الجيدة: فقد لاءم التطور خلايا الشبكية مع حدّ الحيود. ومقراب 2.4 m2.4\,\mathrm{m}: 0.06′′0.06''، أي أحسن بألف مرة، إن سمح الجوّ (وهو لا يسمح، من الأرض: 1′′1'' من "الرؤية"، ومن هنا المقاريب الفضائية والبصريات التكيفية). وطبق راديوي 100 m100\,\mathrm{m} عند λ=21 cm\lambda = 21\,\mathrm{cm}: 9′9'، أي أسوأ من العين؛ ومقاييس التداخل عبر القارات تستعيد التمييز. وشيئية مجهر زاوية فتحتها α\alpha تميّز 0.61λ/nsin⁡α0.61\lambda/n\sin\alpha — أي نحو 0.2 µm0.2\,\text{µ}\mathrm{m} في المرئي، مهما كان التكبير: وهو الحدّ الذي ساق المجهرية إلى الإلكترونات وإلى الأشعة السينية.

在原文中阅读 ←