কেন Fresnel জোন

Fresnel জোন - এলাকার যা শব্দ বা আলো তরঙ্গ পৃষ্ঠ শব্দ বিচ্ছুরণ ফলাফল বা আলোর গণনার চালায় হয়। এই পদ্ধতি প্রথম 1815 O.Frenel প্রয়োগ করা হয়েছে।

ঐতিহাসিক তথ্য

অগাস্টিন-Zhan Frenel (10.06.1788-14.07.1827) - ফরাসি পদার্থবিদ। তিনি শারীরিক অপটিক্স বৈশিষ্ট্য অধ্যয়নরত তার জীবন অনুগত। তিনি 1811 সালে ই Malus দ্বারা প্রভাবিত হয়ে স্বাধীনভাবে শুরু করেন পদার্থবিজ্ঞান অধ্যয়ন করতে, শীঘ্রই আলোকবিদ্যার পরীক্ষামূলক গবেষণা আগ্রহী হয়ে ওঠে। 1814 সালে হস্তক্ষেপ নীতিকে "পুনরাবিষ্কার", এবং 1816 সালে Huygens সুপরিচিত নীতি, যা সঙ্গতি ও প্রাথমিক তরঙ্গ হস্তক্ষেপ ধারণা চালু করা হয়েছে। 1818 সালে কাজ নেভিগেশন ভবন, তিনি তত্ত্ব বিকশিত আলো বিচ্ছুরণ করে। তিনি প্রান্ত থেকে বিচ্ছুরণ বিবেচনা অনুশীলন, সেইসাথে একটি বৃত্তাকার গর্ত পরিচয় করিয়ে দেন। পরিচালিত পরীক্ষা, এখন ক্লাসিক biprism এবং হালকা হস্তক্ষেপ bizerkalami সঙ্গে। 1821 সালে তিনি আলো তরঙ্গ তির্যক প্রকৃতির সত্য বলে প্রমাণিত হয়েছিল, 1823 সালে বিজ্ঞপ্তি এবং উপবৃত্তাকার মেরুকরণ খুলে দিয়েছিল। তিনি তরঙ্গ উপস্থাপনা বর্ণীয় মেরুকরণ, সেইসাথে সমতল আবর্তনের ভিত্তিতে ব্যাখ্যা আলোর মেরুকরণ এবং birefringence। 1823 সালে তিনি প্রতিসরণ এবং আইন প্রতিষ্ঠিত আলোর প্রতিফলন দুই মিডিয়া মধ্যে একটি নির্দিষ্ট সমতল উপর। জং সহ তরঙ্গ অপটিক্স স্রষ্টার বিবেচিত। যেমন একটি আয়না বা Fresnel biprism Fresnel যেমন বিভিন্ন হস্তক্ষেপ ডিভাইস, উদ্ভাবক হয়। এটা তোলে বাতিঘর আলো একটি মৌলিকভাবে নতুন উপায় প্রতিষ্ঠাতা বিবেচনা করেছিলেন।

তত্ত্ব একটি বিট

কোন আকৃতি একটি গর্ত জন্য এবং সাধারণত এটা ছাড়া Fresnel বিচ্ছুরণ সম্ভব নির্ধারণ করুন। যাইহোক, সম্ভাব্যতা দৃষ্টিকোণ থেকে এটা একটি বৃত্তাকার গর্ত আকৃতির এটা চিকিত্সা সবচেয়ে ভাল। এই ক্ষেত্রে, আলোর উৎস এবং পর্যবেক্ষণ বিন্দু একটি লাইন পর্দা সমতল থেকে ঋজু এবং গর্ত কেন্দ্রে মাধ্যমে প্রেরণ করা যে হওয়া আবশ্যক। বস্তুত, Fresnel জোন কোনো পৃষ্ঠ, যার মাধ্যমে আলো তরঙ্গ ভেঙ্গে দিতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, equiphase পৃষ্ঠ। যাইহোক, এই ক্ষেত্রে এটি ফ্ল্যাট জোন গর্ত বিরতি সুবিধাজনক হবে। এই জন্য আমরা প্রাথমিক অপটিক্যাল সমস্যা, যা ফলো-আপ র্যান্ডম সংখ্যা সঙ্গে আমাদের না শুধুমাত্র প্রথম Fresnel জোন ব্যাসার্ধ নির্ধারণ করতে অনুমতি দেবে, কিন্তু বিবেচনা।

রিং আকার নির্ধারণের কাজটি

কল্পনা করা যে ফ্ল্যাট গর্ত পৃষ্ঠের আলোর উৎস (পয়েন্ট সি) এবং পর্যবেক্ষক (পয়েন্ট এইচ) মধ্যে করা হয় যে শুরু করা। এটা তোলে লাইন সিএইচ ঋজু হয়। সিএইচ সেগমেন্ট বৃত্তাকার গর্ত কেন্দ্র (পয়েন্ট হে) মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়। যেহেতু আমাদের লক্ষ্য প্রতিসাম্য অক্ষ, Fresnel জোন রিং আকারে হতে হবে। সিদ্ধান্ত একটি অবাধ সংখ্যা (ড) সঙ্গে এই চেনাশোনা ব্যাসার্ধ সংকল্প কমে করা হবে না। সর্বোচ্চ মান জোন ব্যাসার্ধ বলা হয়। সমস্যা এটা অতিরিক্ত নির্মাণ করতে হবে, যথা প্রয়োজনীয় সমাধান করার জন্য: খোলার সমতলে একটি অবাধ বিন্দু (ক) নির্বাচন করুন এবং পর্যবেক্ষণ পয়েন্ট এবং আলোর উৎস থেকে সরাসরি রেখাংশ সংযুক্ত করুন। ফলাফলের একটি ত্রিভুজ সান হয়। তারপর আপনি এটা করতে পারেন, যাতে আলো তরঙ্গ সান পথ বরাবর পর্যবেক্ষক আসার, যেটা পথ সিএইচ নিতে হবে চেয়ে বেশি সময় ধরে পথ পাস। এর অর্থ সেই পথ পার্থক্য সিএ + একটি-সিএইচ মধ্যে তরঙ্গ পর্যায়ক্রমে পর্যবেক্ষণ সময়ে মাধ্যমিক উৎস (একটি ও D) থেকে গৃহীত হয় পার্থক্য সংজ্ঞায়িত করে। এই মান থেকে যে সময়ে পর্যবেক্ষক অবস্থান, এবং অত: পর আলোর তীব্রতা সঙ্গে পরিসমাপ্তি হস্তক্ষেপ তরঙ্গ নির্ভর করে।

প্রথম ব্যাসার্ধ গণনা

আমরা যদি পথ পার্থক্য অর্ধেক আলো তরঙ্গদৈর্ঘ্য (/ 2 λ) সমান, হালকা antiphase পর্যবেক্ষক আসছে পাবেন। এটা তোলে পর্যবসিত হতে পারে যে যদি পথ পার্থক্য λ / 2 চেয়ে কম হবে, হালকা একই পর্যায়ে আসবে। এই অবস্থা সিএ + একটি-SN≤ λ / 2, সংজ্ঞা দ্বারা, এই শর্তে যে বিন্দু প্রথম রিং অবস্থিত, অর্থাত এটি প্রথম Fresnel জোন হয়। এই ক্ষেত্রে, বৃত্ত পথ পার্থক্য সীমানা আলোর অর্ধেক তরঙ্গদৈর্ঘ্য সমান। অত: পর এই সমীকরণ প্রথম জোন ব্যাসার্ধ, পি ₁ প্রকাশ _{নির্ধারণ।} যখন পথ পার্থক্য / 2 λ সংশ্লিষ্ট, এটা সেগমেন্ট ল্যাম্প সমান হতে হবে। যে ক্ষেত্রে, যদি দূরত্বের যথেষ্ট সিও গর্ত ব্যাস (সাধারণত ঠিক এরকম embodiments বিবেচিত) অতিক্রম, প্রথম জোন জ্যামিতিক ব্যাসার্ধ্যের বিবেচনার নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা সংজ্ঞায়িত হয়: পি = ₁ √ (λ * সিও + + বাড়ি) / (সিও + + বাড়ি)।

Fresnel জোন ব্যাসার্ধ গণনা

পরবর্তী রিং এর ব্যাসার্ধ এতো মান নির্ধারণের জন্য ফর্মুলা অভিন্ন উপরে আলোচনা করা হয়েছে, শুধুমাত্র পছন্দসই জোন সংখ্যা লব যোগ করা হয়। পথ পার্থক্য যে ক্ষেত্রে সমতা ইন হয়ে: সিএ + একটি-SN≤ মি * λ / 2 বা সিএ + + হিঃ-সিও-ON≤ মি * λ / 2। এটা অনুসরণ যে সংখ্যা "M" সঙ্গে আকাঙ্ক্ষিত এলাকার ব্যাসার্ধ নিম্নলিখিত সূত্র সংজ্ঞায়িত করে: পি _এম = √ (মি * λ * সিও + + বাড়ি) / (সিও + + বাড়ি) = ₁ পি √m

অন্তর্বর্তী ফলাফল সারসংক্ষেপ করা

এখানে উল্লেখ করা যেতে পারে যে অবিচ্ছিন্ন জোন - _মি হিসাবে একই এলাকায় থাকার শক্তি সরবরাহ গৌণ আলোর উৎস বিচ্ছেদ, এন = π * আর ² _মিঃ - π * আর ² _M-1 = π * ₁ পি ² = পি _1। প্রতিবেশী Fresnel অঞ্চল থেকে হাল্কা, বিপরীত পর্যায়ে আসে কারণ সংজ্ঞা দ্বারা পার্শ্ববর্তী রিং পথ পার্থক্য আলোর অর্ধেক তরঙ্গদৈর্ঘ্য সমান হতে। এই ফলাফলের সরলীকরণ, আমরা এই উপসংহারে যে চেনাশোনা গর্ত ভঙ্গ (প্রতিবেশী এই ধরনের যে আলো একটি নির্দিষ্ট ফেজ ডিফারেন্স সঙ্গে পর্যবেক্ষক ছুঁয়েছে) একই এলাকায় রিং ভঙ্গ মানে হবে। এই বিবৃতি সহজে সমস্যা সাহায্যে প্রমাণিত হয়।

একটি প্লেনে তরঙ্গ জন্য Fresnel জোন

ভাঙ্গন সমান এলাকার পাতলা রিং মধ্যে খোলার এলাকায় বিবেচনা করুন। এই চেনাশোনা মাধ্যমিক আলো উত্স। পর্যবেক্ষক প্রতিটি রিং থেকে হালকা তরঙ্গ আগমনের প্রশস্ততা প্রায় একই। উপরন্তু, পয়েন্ট এইচ এ সংলগ্ন ব্যাপ্তি থেকে ফেজ ডিফারেন্স এছাড়াও একই। চাপ - এই ক্ষেত্রে, পর্যবেক্ষক এ জটিল amplitudes যখন একটি বৃত্ত একটি একক জটিল সমতল ফর্ম অংশে এখনো যোগ করেনি। একই মোট প্রশস্ততা - একটি জ্যা। এখন বিবেচনা কিভাবে যখন সমস্যা অন্যান্য পরামিতি বজায় রাখার গর্ত ব্যাসার্ধ পরিবর্তনের ক্ষেত্রে প্রশস্ততা এর সমষ্টি পরিবর্তন প্যাটার্ন। যে ক্ষেত্রে, যদি গর্ত শুধুমাত্র একটি জোন পর্যবেক্ষক জন্য, প্যাটার্ন যোগ অংশ circumferentially প্রদান করা হয় প্রর্দশিত হবে। গত রিং এর প্রশস্ততা কেন্দ্রীয় অংশ একটি কোণের π আত্মীয় অর্থাত দ্বারা আবর্তিত হয়। কে প্রথম জোন পথ পার্থক্য, সংজ্ঞা, সমান দ্বারা λ / 2 হয়। এই কোণ π এর অর্থ হবে প্রশস্ততা অর্ধেক পরিধি হবে। শূন্য - এই ক্ষেত্রে, পর্যবেক্ষণ সময়ে এই মান এর সমষ্টি শূন্য হয় জ্যা দৈর্ঘ্য। তিন রিং খোলা হবে, তাহলে ছবি অর্ধেক বৃত্ত ইত্যাদি উপস্থাপিত করবে। রিং এর একটি এমনকি সংখ্যা পর্যবেক্ষক বিন্দুতে প্রশস্ততা শূন্য। এবং কেস যখন ব্যবহার এর একটি বিজোড় সংখ্যা বৃত্ত, এটি সর্বাধিক মান এবং উপরন্তু amplitudes জটিল সমতলে ব্যাস দৈর্ঘ্য সমান হতে হবে। উপরে উদ্দেশ্য সম্পূর্ণরূপে Fresnel জোনের খোলা পদ্ধতি আছে।

বিশেষ ক্ষেত্রে সম্পর্কে সংক্ষেপে

বিরল অবস্থার কথা বিবেচনা করুন। কখনও কখনও, সমস্যা বলে যে Fresnel জোনের একটি ভগ্ন নম্বর ব্যবহার সমাধানের জন্য। এই ক্ষেত্রে, অর্ধেক রিং অধীনে এক চতুর্থাংশ বৃত্ত প্যাটার্ন, যা প্রথম জোন অর্ধেক এলাকা মিলা হবে বুঝতে পারছি। একইভাবে অন্য কোন ভগ্ন মান হিসাব। কখনও কখনও শর্ত দাড়ায় যে রিং নির্দিষ্ট ভগ্ন সংখ্যা বন্ধ করে এত খোলা। যেমন একটি ক্ষেত্রে, ক্ষেত্র ভেক্টরের মোট প্রশস্ততা দুই কাজগুলো amplitudes পার্থক্য যেমন পাওয়া যায়। সব অঞ্চল খোলা থাকে, তখন আলো তরঙ্গ পথে কোন বাধা, ছবি একটি সর্পিল মত চেহারা হবে। এটি সক্রিয় আউট, কারণ যখন আপনি খুলতে রিং সংখ্যক একাউন্টে পর্যবেক্ষক বিন্দু আলোর উৎস এবং মাধ্যমিক উৎস দিক নির্গমন নির্ভরতা গ্রহণ করা উচিত। আমরা খুঁজে একটি উচ্চ নম্বর দিয়ে জোন থেকে হালকা একটা ছোট প্রশস্ততা রয়েছে। সেন্টার প্রাপ্ত হেলিক্স প্রথম ও দ্বিতীয় রিং মাঝখানে পরিধি হয়। অতএব, যদি যেখানে সকল দৃশ্যমান এলাকায় খোলা প্রথমে ডিস্ক তুলনায় দ্বিগুণ চেয়ে কম হয় মাঠে প্রশস্ততা, এবং তীব্রতা চার বার দ্বারা পৃথক।

Fresnel বিচ্ছুরণ আলো

কী এই শব্দটি দ্বারা বোঝানো হয় দেখি। বলা Fresnel বিচ্ছুরণ অবস্থা, যখন গর্ত মাধ্যমে বিভিন্ন এলাকায় প্রর্দশিত হবে। আমরা যদি রিং অনেকটা খুলবে, তারপর এই বিকল্প উপেক্ষা করা যাবে, যে জ্যামিতিক অপটিক্স থেকে পড়তা মধ্যে জন্মায় করা হয়। কেস যেখানে মাধ্যমে গর্ত পর্যবেক্ষক যথেষ্ট কম এক জোন জন্য খোলা হয়, এই অবস্থায় বলা হয় Fraunhofer বিচ্ছুরণ। তিনি সন্তুষ্ট হবেন যদি আলোর উৎস এবং পর্যবেক্ষক বিন্দু গর্ত থেকে একটি যথেষ্ট দূরত্ব থাকে বিবেচনা করা হয়।

জোন প্লেট লেন্সের তুলনা এবং

যদি আপনি সমস্ত বিজোড় অথবা সমস্ত এমনকি Fresnel জোন বন্ধ করেন তাহলে যখন পর্যবেক্ষক এ বৃহত্তর প্রশস্ততা সঙ্গে হালকা তরঙ্গ। জটিল সমতল প্রত্যেকটি রিং অর্ধেক বৃত্ত দেয়। তাই আপনি যদি খুলে রেখে বিজোড় অঞ্চল, তারপর মোট শুধুমাত্র চেনাশোনা অর্ধেক, যা "নীচে আপ" সামগ্রিক প্রশস্ততা অবদান সর্পিল হবে। হালকা তরঙ্গ, যা খোলা রিং মাত্র এক ধরন, জোন প্লেট নামক পথে বাধা। পর্যবেক্ষক এ আলোর তীব্রতা বারবার প্লেটের উপর আলোর তীব্রতা অতিক্রম। এই সত্যটি প্রতিটি খোলা রিং আলোকে তরঙ্গ একই পর্যায়ে পর্যবেক্ষক থেকে ফ্ল্যাগ করা হয়েছে জন্য হয়েছে।

অনুরূপ একটি অবস্থা একটি লেন্স দিয়ে আলো মনোযোগ দিয়ে পালন করা হয়। এটা প্লেট অসদৃশ, কোন রিং বন্ধ করা হয় না, এবং চেনাশোনাদেরকে জোন প্লেট বন্ধ থেকে π * (+2 π * মিটার) দ্বারা পর্যায়ে হালকা চলে আসে। ফলস্বরূপ, আলো তরঙ্গ প্রশস্ততা দ্বিগুণ করা হয়। অধিকন্তু, লেন্স তথাকথিত ঘটিয়েছে পারস্পরিক ফেজ শিফ্ট যা একক রিং মধ্যে। এটা একটা সরল রেখা সেগমেন্ট প্রতিটি জোন অর্ধেক পরিধি জটিল প্লেনে বিস্তৃতি ঘটে। ফলস্বরূপ, π গুণ প্রশস্ততা বেড়ে যায়, এবং সমগ্র জটিল সমতল সর্পিল লেন্স একটি সরল রেখা মধ্যে বিছান।