суббота, 28 декабря 2019 г.

Дифракция света. Дифракционная решетка

Ответ #1:

 

Дифракцией света называется отклонение света от прямолинейного распространения. За счет дифракции границы теней всегда размыты, а параллельный пучок света, проходящий через маленькое отверстие, затем расширяется.

 

Для объяснения дифракции рассмотрим принцип Гюйгенса-Френеля:

1. Каждую точку среды, к которой дошла волна, можно рассматривать как источник вторичных волн, огибающая которых дает положение волнового фронта в следующий момент времени.

2. Амплитуда результирующей волны в любой точке пространства может быть найдена как результат интерференции всех вторичных волн.

 

Дифракция получается в результате интерференции вторичных волн при возникновении препятствий на пути света.

 

Практически наиболее интересным случаем дифракции является дифракция на дифракционной решетке. Дифракционная решетка представляет собой пластинку, на которой чередуются узкие прозрачные и непрозрачные полоски.

 

Дифракция света. Дифракционная решетка

 

Дифракционную решетку можно получить, нанеся штрихи или царапины на стеклянную пластинку. Сумма ширины прозрачной и непрозрачной полосок называется периодом дифракционной решетки d. При освещении дифракционной решетки монохроматическим светом длины волны λ, на определенных углах отклонения α будут наблюдаться дифракционные максимумы. Условие максимумов дифракционной решетки:

Дифракция света. Дифракционная решетка,

где Дифракция света. Дифракционная решетка

mназывается порядком дифракционного максимума.

 

Количество максимумов дифракционной решетки ограничено. Так как синус не может быть больше единицы, то порядок максимума не может превышать число Дифракция света. Дифракционная решетка.

 

Пример-задача

Под каким углом будет наблюдаться максимум второго порядка при освещении дифракционной решетки периодом 10 мкм монохроматическим светом длиной волны 600 нм?

Дано:m = 2, Дифракция света. Дифракционная решетка, Дифракция света. Дифракционная решетка

Найти:Дифракция света. Дифракционная решетка

 

Решение:

Условие максимума дифракционной решетки

Дифракция света. Дифракционная решетка

Отсюда находим угол

Дифракция света. Дифракционная решетка

 

Ответ: 6,9°.