Лекция 4 Дифракция световых волн. Дифракция света. Принцип Гюйгенса Френеля. Зоны Френеля
Разрешающая способность решетки. Угловая дисперсия решетки
жүктеу/скачать 455.93 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Угловой дисперсией
| 5. Разрешающая способность решетки. Угловая дисперсия решетки.
Одной из важнейших характеристик дифракционной решетки является ее разрешающая способность, характеризующая возможность разделения с помощью данной решетки двух близких спектральных линий с длинами волн λ и λ + Δλ. Спектральной разрешающей способностью R спектрального прибора называется отношение длины волны λ к минимальному возможному значению Δλ, то есть где - минимальная разность длин волн двух спектральных линий, при которой эти линии воспринимаются раздельно. Вычисления показывают, что спектральная разрешающая способность дифракционной решетки равна: т.е. спектральная разрешающая способность дифракционной решетки пропорциональна числу щелей N и порядку спектра m. Пусть решетка имеет период d = 10–3 мм, ее длина L = 10 см. Тогда, N = 105 (это хорошая решетка). В спектре 2-го порядка разрешающая способность решетки оказывается равной R = 2·105. Это означает, что минимально разрешимый интервал длин волн в зеленой области спектра (λ = 550 нм) равен Δλ = λ / R ≈ 2,8·10–3 нм. Другой характеристикой дифракционной решетки является угловая дисперсия D. Предположим, что максимум какого-либо порядка наблюдается под углом φ для длины волны λ и под углом φ+Δφ - для длины волны λ+Δλ. Угловой дисперсией спектрального прибора называется отношение D = Δφ/Δλ. где - угловое расстояние между спектральными линиями, отличающимися по длине волны на Δλ. Угловую дисперсию D для дифракционной решетки можно получить, если продифференцировать формулу дифракционной решётки: Таким образом, угловая дисперсия увеличивается с уменьшением периода решётки d и возрастанием порядка спектра m. Угловая дисперсия выражается в радианах на ангстрем. Вопросы:
Почему дифракция звука повседневно более очевидна, чем дифракция света? Каковы дополнения Френеля к принципу Гюйгенса? Что позволил объяснить принцип Гюйгенса — Френеля? В чем заключается принцип построения зон Френеля? Когда наблюдается дифракция Френеля? дифракция Фраунгофера? Почему дифракция не наблюдается на больших отверстиях и больших дисках? Чем определяется, будет ли число зон Френеля, открываемых отверстием, четным или нечетным? Ответ обосновать. Найдите направления на точки экрана в случае дифракции на щели, в которых интенсивность равна пулю; интенсивность максимальна. Какова предельная ширина щели, при которой еще будут наблюдаться минимумы интенсивности? Как влияет на дифракцию Фраунгофера от одной щели увеличение длины волны и ширины щели? Как изменится дифракционная картина, если увеличить общее число штрихов решетки, не меняя постоянную решетки? Почему дифракционная решетка разлагает белый свет в спектр? Как определить наибольший порядок спектра дифракционной решетки? Как изменится дифракционная картина при удалении экрана от решетки? жүктеу/скачать 455.93 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|