Дифракция Фраунгофера от щели
05 Дек 2013
Пусть на бесконечно длинную щель падает плоская световая юлна (рис. 129.1). Поместим за щелью собирающую линзу, а в фокальной плоскости линзы — экран. Волновая поверхность падающей волны, плоскость щели и экран параллельны друг другу. Поскольку щель бесконечна, картина, наблюдаемая в любой плоскости, перпендикулярной к щели, будет одинакова. Поэтому достаточно исследовать характер картины в одной такой плоскости, например в плоскости рис. 129.1. Все вводимые в дальнейшем величины, в частности угол φ, образуемый лучом с оптической осью линзы, относятся к этой плоскости.
bsinφ=±kλ (k=1,2,3..) – минимумы интенсивности.
Дифракция на дифракционной решетке Пропускающие решетки. Отражательные решетки.
Дифракционной решеткой называется совокупность большого числа одинаковых, отстоящих друг от друга на одно и то же расстояние щелей (рис. 130.1). Расстояние d между серединами соседних щелей называется периодом решетки.
Расположим параллельно решетке собирательную линзу, в фокальной плоскости которой поставим экран. Выясним характер дифракционной картины, получающейся на экране при падении на решетку плоской световой волны (для простоты будем считать, что волна падает на решетку нормально). Каждая из щелей даст на эране картину, описываемую кривой, изображенной на рис. 129.3. Картины от всех щелей придутся на одно и то же место экрана (независимо от положения щели, центральный максимум лежит против центра линзы). Если бы колебания, приходящие в точку Р от раз-. личных щелей, были некогерентными, результирующая картина от N щелей отличалась бы от картины, создаваемой одной щелью, лишь тем, что все интенсивности возросли бы в N раз. Однако колебания от различных щелей являются в большей или меньшей степени когерентными; поэтому результирующая интенсивность будет отлична от NIФ (Iф — интенсивность, создаваемая одной щелью; см. (129.6)).
В дальнейшем мы будем предполагать, что радиус когерентности падающей волны намного превышает длину решетки, так что колебания от всех щелей можно считать когерентными друг относительно друга.
Таким образом мы имеем максимум дифракции ( светлые полосы ) для направлений, удовлетворяющих условию:
d · sin φ = ±m · λ (2), где m — порядок спектра, φ — угол дифракции.
Таким образом мы имеем минимум дифракции ( тёмные полосы ) для направлений, удовлетворяющих условию:
b · sin φ = ±k · λ (3), m — порядок спектра, φ — угол дифракции.
По устройству дифракционные решетки бывают пропускающие и отражательные. Пропускающие решетки изготавливаются из стеклянных или кварцевых пластин путем нанесения алмазным резцом ряда параллельных штрихов. Промежутки между штрихами являются щелями. Отражательные решетки изготавливаются нанесением алмазным резцом штрихов на поверхности металличеcкого зеркала. Лучшие решетки содержат 1200 штрихов на 1 мм решетки. Общее число штрихов у таких решеток длиной порядка 200 мм достигает 200 тысяч.
Похожие записи :
Рассмотрим одномерную дифракционную решётку. Она представляет собой систему из периодически расположенных прозрачных и непрозрачных для света областей. Прозрачная область – это ...
Дифракция Фраунгофера – это дифракция в параллельных лучах, т. е. когда экран далеко от препятствия. Рассмотрим бесконечно узкую щель шириной b, на которую нормально падает пло ...
Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на простейших преградах (круглом отверстии, крае полуплоскости). Спираль Корню. Дифракция Фра ...
Существуют одномерные, двумерные и трёхмерные дифракционные решётки, т. к. решётки, в которых периодичность щелей наблюдается в одном, двух, трёх взаимно перпендикулярных напра ...
Для сферического зеркала оптическая сила D определяется формулой где а1 и a2 — расстояния предмета и изображения от зеркала, R — радиус кривизны зеркала и F — его фокусное р ...
Отзывов нет
No comments yet.
К сожалению, по вашему запросу ничего не найдено.