Лекция 4 Дифракция световых волн. Дифракция света. Принцип Гюйгенса Френеля. Зоны Френеля
жүктеу/скачать 455.93 Kb.
|
| 4. Дифракционная решетка
Большое практическое значение имеет дифракция, наблюдаемая при прохождении света через одномерную дифракционную решетку. Одномерная дифракционная решетка представляет собой систему из большого числа N одинаковых по ширине и параллельных друг другу щелей, лежащих в одной плоскости и разделенных также одинаковыми по ширине непрозрачными промежутками (рис. 8). Дифракция на дифракционной решетке тоже представляет пример дифракции Фраунгофера. Дифракционная картина на решетке определяется как результат взаимной интерференции волн, идущих от всех щелей, т.е. в дифракционной решетке осуществляется многолучевая интерференция когерентных дифрагированных пучков света, идущих от всех щелей. Обозначим через b – ширину щели решетки, через а - расстояние между щелями; тогда d = (a+b) называется постоянной дифракционной решетки (рис.8). Пусть плоская монохроматическая волна падает нормально к плоскости решетки. Так как щели находятся друг от друга на одинаковых расстояниях, то разности хода лучей, идущих от двух соседних щелей, будут для данного направления одинаковы в пределах всей дифракционной решетки: Линза собирает все лучи, падающие на нее под одним углом и не вносит никакой дополнительной разности хода. Лучи 1 и 2, падающие на линзу под одним и тем же углом φ (угол дифракции), в точку F на экране в одной фазе и будут усиливать друг друга, если оптическая разность хода будет равна mλ: , m = 1, 2, 3,….. (22) Уравнение (22), определяющее условие максимума для дифракционной решетки, называется уравнением дифракционной решетки. Максимумы, соответствующие этому условию, называются главными максимумами. Значение величины m, соответствующее тому или иному максимуму называется порядком дифракционного максимума. В точке F0 всегда будет наблюдаться нулевой или центральный дифракционный максимум. Из (22) видно, что угол дифракции пропорционален длине волны λ. Значит, дифракционная решетка разлагает белый свет на составляющие, причем отклоняет свет с большей длиной волны (красный) на больший угол (в отличие от призмы, где все происходит наоборот). Это свойство дифракционных решеток используется для определения спектрального состава света (дифракционные спектрографы, спектроскопы, спектрометры). Дифракционные решетки изготавливаются путем нанесения алмазным резцом на поверхность стеклянной пластинки равноотстоящих штрихов. Роль щелей выполняют промежутки между штрихами. жүктеу/скачать 455.93 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|