Головна

дифракційна решітка

  1. дифракційна решітка
  2. шестикутна решітка

Широке поширення в науковому експерименті і техніці отримали дифракційні решітки, які представляють собою безліч паралельних, розташованих на рівних відстанях однакових «щілин», розділених рівними по ширині непрозорими проміжками. Дифракційні решітки виготовляються за допомогою ділильної машини, що завдає штрихи (подряпини) на склі або іншому прозорому матеріалі. Там, де проведена подряпина, матеріал стає непрозорим, а проміжки між ними залишаються прозорими і фактично грають роль щілин.

 Розглянемо спочатку дифракцию світла від решітки на прикладі двох щілин. нехай а - Ширина щілини, а b - Ширина непрозорого проміжку (рис. 2.3). Відстань між центрами сусідніх щілин називається періодом решітки:

d=a+b. (2.8)

Різниця ходу двох крайніх променів дорівнює:

 . (2.9)

Якщо різниця ходу дорівнює цілому числу довжин хвиль:

 , (m= 0, 1, 2, 3, ...) (2.10)

то світло, що посилається кожної щілиною, буде взаємно підсилювати один одного. Умова інтерференційних максимумів з урахуванням (2.9) має вигляд:

 , (m= 0, 1, 2, ...) (2.11)

Це формула для головних максимумів при дифракції на дифракційних гратах.

Крім того, в тих напрямках, в яких жодна з щілин не поширює світло, він не буде поширюватися і при двох щілинах, т. Е. головні мінімуми при дифракції на решітці спостерігатимуться в напрямках, визначених умовою (2.3) для однієї щілини:

 ; ( = 1, 2, 3, ...) (2.12)

Якщо дифракційна решітка складається з N щілин, то умовою головних максимумів є, як і в разі двох щілин, співвідношення (2.11), умовою головних мінімумів - співвідношення (2.12), а умова додаткових мінімумів має вигляд:

 , ( = 1, 2, ...N-1, N+1, ... 2N-1, 2N+1, ..) (2.13)

 тут може приймати всі цілочисельні значення, крім кратних числу щілин N: 0, N, 2N, ... Отже, в разі N щілин між двома головними максимумами розташовується (N-1) Додаткових мінімумів, розділених вторинними максимумами, що створюють відносно слабкий фон.

Мал. 2.4 дає уявлення про розподіл інтенсивності при дифракції на решітці. Положення головних максимумів залежить від довжини хвилі ?. Тому при пропущенні через решітку білого світла всі максимуми, крім центрального, розкладаються в спектр, фіолетовий кінець якого звернений до центру дифракційної картини, а червоний - назовні. Таким чином, дифракційна решітка представляє собою спектральний прилад. Зауважимо, що в той час як скляна призма найсильніше відхиляє фіолетові промені, дифракційна решітка, навпаки, сильніше відхиляє червоні промені.



Дифракція на щілині | Методика вимірювань

Вступ | теоретичне введення | Метод Юнга. | біпрізме Френеля | опис установки | Порядок виконання роботи | теоретичне введення | Порядок виконання роботи | теоретичне введення | опис установки |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати