Was passiert mit dem Beugungsmuster des Lichts, wenn eine Blende unendlich klein wird?

Wird die Punktquelle nach dem Huygens-Prinzip anfangen, rückwärts zu strahlen, ohne dass sie durch nichts aufgehoben wird?

Wird es eine vollständige Kugel sein, wenn Licht durch eine unendlich kleine Öffnung fällt?

Antworten (3)

Das Interferenzmuster hinter einer Blende im Fernfeld ergibt sich aus der Fourier-Transformation der Blendenfunktion. Im Fall einer 1-dimensionalen Öffnung, wenn die Breite davon ist D , dann ist das Beugungsmuster durch die Funktion gegeben

G ( X ) = Sünde ( X D ) X ,
Wo X ist der Punkt auf dem Bildschirm. So wie D geht hin 0 , könnte man argumentieren, dass das Muster immer konstanter wird und von der Mitte des Bildschirms nach außen verläuft. Da man natürlich immer weniger Licht durchlässt, könnte man argumentieren, dass die Intensität auch tendenziell zu 0 überall.

Nach dem Huygens-Prinzip ist eine infinitesimal kleine Apertur eine einzelne Quelle von Kugelwellen. Es gibt also keine Interferenz, weil es keine anderen Wellenquellen gibt. Wenn Sie, wie im Young-Experiment, eine Platte hinter die Öffnung legen, sollten Sie auf der gesamten Platte Licht sehen, natürlich nimmt die Lichtintensität von der Mitte der Platte zu ihren Rändern ab.

Das Beugungsmuster breitet sich immer weiter aus, bis der Spalt schließlich zu klein wird, um ein Photon passieren zu lassen. Wenn Sie von Milliarden Photonen wie in einem Lichtstrahl sprechen, dann werden, wenn der Schlitz kleiner wird, mehr Photonen von den Kanten absorbiert und zurückreflektiert. Sie würden niemals eine vollständige Sphäre aus Licht durchqueren. Ich verstehe deine sekundären Fragen nicht.

Ich weiß nicht, warum dies herabgestuft wurde.