la fața locului Arago

Arago la fața locului - Poisson (uneori Poisson spot) - este un spot luminos care apare în spatele unui corp opac luminat cu un fascicul de lumină direcționată, în regiunea de umbră geometric.

Acest fenomen a devenit una dintre dovezi convingătoare a teoriei val de lumină. Existența acestui punct a arătat teoretic în 1818 de către Siméon Denis Poisson bazat pe teoria Augustin Fresnel propus. Sa dovedit că un corp opac rotund mare de un mic spot luminos trebuie să aibă loc chiar în mijlocul umbrei sale geometrice. Evidentă Absurditatea acestui rezultat Poisson a dorit să utilizeze ca argument principal împotriva teoriei de difracție Fresnel, dar Dominique Arago un experiment care a confirmat această predicție. Ca urmare, acest rezultat a devenit cunoscut ca loc Arago - Poisson dovedit a fi un argument puternic în favoarea unei noi teorii val.

elementar

La fața locului existența Arago - Poisson ușor de explicat, pe baza principiului Huygens - Fresnel. Să presupunem că toate opacă val plan de disc. paralel cu axa discului. Conform principiului Huygens - Fresnel, pe marginea discului poate fi privit ca o sursă punct de valuri secundare, dintre care toți vor fi coerente. Toate aceste valuri va fi aceeași distanță de la marginea discului la orice punct de pe axa. Ca urmare, ei vor veni la acel punct în aceeași fază și efort. creând un spot luminos. Trebuie remarcat faptul că la distanțe suficient de mari de pe disc pentru a viziona la fața locului devine imposibilă, datorită decoerenta spațiale care vine valuri.

teoria imprastiere

Existența petelor Arago - Poisson poate fi explicată parțial pe baza teoriei totale de imprastiere. total secțiune transversală imprastiere σ t o t> lumina pe obstacol și amplitudinea (complex) al împrăștierii legate de f

numita teorema optică. În cazul în care n >> - direcția razei incidente. Prin urmare, prin continuitatea amplitudinii imprastiere în funcție de direcția de împrăștiere, rezultă că diferența de împrăștiere secțiune transversală transmite

Acesta este diferit de zero, ceea ce corespunde locului de lumină în spatele corpului. Rețineți că această explicație nu este în întregime corectă, ca și descrierea luminii prin amplitudine și de împrăștiere secțiune transversală este posibilă numai la o distanță care este mare în comparație cu dimensiunea corpului, dar la distanțe atât devine semnificativ coerența val de contabilitate, și în afară este imposibil să se potrivească exact cu dimensiunile geometrice umbra corpului și la fața locului de lumină corespunzătoare.

Crearea miraje acustice

pete Efectul Poisson se poate manifesta nu numai în optica, dar, de asemenea, în acustică. Un exemplu de astfel de display-uri este creația mirajul acustic [1]. Esența efectului este că sunetul de ordinul a 1-4 kHz lungimea de undă a frecvențelor de sunet este comparabil cu dimensiunea capului uman. Prin urmare, este posibil să se creeze o situație în care sursa se află pe o parte a capului, iar intensitatea maximă a spotului, datorită efectului Poisson are loc în apropiere de partea cealaltă. Prin urmare, se pare omului că sunetul vine din partea greșită - există un miraj. Pentru a observa efectul condițiilor speciale sunt necesare, și în viața reală este rară.