Где используется дифракция Френеля?

Технический прогресс позволяет создавать такие устройства, о которых раньше можно было только мечтать. Сейчас уже никого не удивишь приспособлениями с беспроводной связью, спутниковыми антеннами и полетами в космическое пространство. За прошлые столетия было сделано множество открытий и изобретений, благодаря которым на данный момент возможно производство современной техники, медикаментозных препаратов и различных устройств, позволяющих проводить сложные хирургические операции. Например, дифракция Френеля раскрыла некоторые сведения о природе света, неизвестные до того времени.

Огюстен Ж. Френель (1788–1827)

Французский ученый родился в образованной семье, его отец был архитектором. В детстве Огюстен Жан был не таким развитым ребенком, в 8 лет он едва разбирал буквы. И на тот момент никто даже представить не мог, что в его честь будет названо одно из важных явлений физики – дифракция Френеля.

Ученый смог поступить в обычную школу, лишь когда ему исполнилось 13. Проучившись в Канне, будущий физик поступает в парижскую школу политехнического направления, где поражает всех преподавателей и товарищей умственными способностями, развившимися у него к тому времени. После окончания этого учебного заведения Френель переходит в «Школу мостов и дорог» и получает профессию инженера.

О. Френель был удостоен в 1827 г. награды высшего значения Лондонского Королевского Общества – медали Румфорда. Также ученый состоял в Парижской Академии. Благодаря его разработкам в области световой оптики изменились методы работы маяков.

Опыт Френеля

Дифракция Френеля представляет собой опытную картину, которая доказывает, что свет имеет волновые свойства. Своим опытом физик подтвердил теорию Гюйгенса и дополнил опыты Юнга Т. своими исследованиями с использованием новых интерференционных приборов.

Под дифракцией света понимают его свойство огибать препятствия, при этом попадая в область тени. Френель провел опыты с препятствием, где свет отражался от края шарика, и прохождением луча через щель. Результаты своих трудов физик представил в «Мемуарах о дифракции».

Кроме того, в опыте, доказывающем существование явления интерференции в световой природе, ученый использовал установку, которую назвали «зеркало Френеля». Это устройство представляет два отражающих листа, которые расположены по отношению друг к другу под углом чуть меньше 180°. На эти зеркала подавался свет из одного источника, который, отражаясь, создавал два отражения с одинаковой разностью фаз. При этом два луча совмещались и давали в сумме чередующиеся темные и светлые полосы.

Применение открытий Френеля

Сейчас можно увидеть повсеместное использование результатов опытов французского ученого. Так, зеркала Френеля применяют в разработках устройств, аккумулирующих солнечную энергию. Например, концентратор, в конструкции которого применен этот интерференционный прибор, отличается максимальным значением приема гелиоэнергии. Его используют в качестве аппарата для нагрева воды, одного из блоков электростанции и в других промышленных целях.

Другой прибор, предложенный французским ученым и известный как призма Френеля, используется при лечении косоглазия. На данный момент разработаны новые эластичные модели этого устройства, представляющие собой пластинку из прозрачного пластмассового материала. Одна сторона такой призмы выполнена с растрами, а другая гладкая. Это приспособление приклеивают к очкам, при этом его используют при любой форме косоглазия.

Дифракция Френеля применяется в наведении фокуса в оптических приборах (телескопах, биноклях). Это открытие является одним из решающих в оптической физике, на котором основываются многие исследования.