Дифракційна гратка. Розподіл інтенсивності світла. Умови максимуму і мінімуму
Періодична система великої кількості паралельних прозорих щілин однакової ширини, розділених однаковими непрозорими проміжками - дифракційна гратка. Кут, під яким спостерігається максимум, та його залежність від порядку максимуму. Різкість максимуму.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 10.03.2015 |
| Размер файла | 212,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Дифракційна гратка. Розподіл інтенсивності світла. Умови максимуму і мінімуму
Дифракційна гратка це періодична система великої кількості паралельних прозорих щілин однакової ширини b, розділених однаковими непрозорими проміжками шириною а (рис. 14.3). Величина d = a + b називається періодом (сталою) гратки. Густота щілин ~103 мм-1.
Реальна дифракційна гратка - це прозора пластинка, на якій робиться велика кількість гострих царапин (сотні штрихів на міліметр). Кожна царапина, її краї - це і є перевипромінювачі світла.
Для спостереження дифракції, як і у випадку з щілиною, на фокусній відстані F від екрану Е ставиться лінза L (рис).
Нехай на гратку падає плоска хвиля. На краях щілин відбувається дифракція променів у різних напрямках. Паралельні промені від різних щілин інтерферують між собою і дають у відповідних напрямках максимуми і мінімуми, що залежить від різниці ходу . Згідно з рис. 3 різниця ходу: = d sin. (1)
Максимум спостерігається при умові, коли різниця ходу дорівнює парному числу півхвиль:
= 2n. (2). З (1)і (2)
отримуємо умову максимуму для дифракційної картини:d sin = n, (8) де n = 0, 1, 2, … порядок максимуму, - кут, в напрямку якого виникає максимум.
За допомогою лінзи дифраговані паралельні промені збираються на екрані E, розміщеному на фокальній відстані, виникає дифракційна картина із ряду світлих і темних смуг (рис. 14.4).
Якщо на гратку спрямувати сильний паралельний промінь лазера, то дифракційну картину можна спостерігати і без лінзи на екрані, що знаходиться на великій відстані (рис. 14.5).
Кут , під яким спостерігається максимум, залежить від порядку максимуму n:
,
Максимуми будуть при n = 0, 1, 2, ..., тобто при
ці максимуми називають ще головними максимумами.
Слід зазначити, що головні максимуми дуже різкі, але їх інтенсивність зменшується при зростанні порядку n.
Залежність інтенсивності при дифракції в залежності від представлена на рис. 14.6.
Між головними максимумами знаходяться головні мінімуми. Вони виникають у тих напрямках, у яких ні одна з щілин не випромінює світла. Тобто, умова головних мінімумів така ж, як і у випадку однієї щілини:
b sin = m, m = 1,2, 3... (9)
Крім того, внаслідок інтерференції променів, які йдуть від ідентичних точок різних щілин, в деяких напрямках виникають додаткові мінімуми. Їх число залежить від кількості штрихів гратки N і визначається умовою:
d sin = n + , (10)
де n = 0, 1, 2, ...; р = 1, 2, ... N-1.
Формула (10) це умова додаткових мінімумів. Вона визначає, що між головними максимумами розміщаються N-1 додаткових мінімумів. Тому чим більше щілин, тим більше мінімумів між максимами і тим контрастнішою стає дифракційна картина. З ростом кількості щілин N зростає також інтенсивність максимумів. дифракційний гратка максимум
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Дифракція і принцип Гюйгенса. Порушення прямолінійного поширення світла. Розташування і ширина максимумів дифракції на екрані. Умови чіткого спостереження дифракції від однієї щілини. Роздільна здатність мікроскопа і телескопа. Дифракційна гратка.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 12.02.2009Явища інтерференції і дифракції світла. Метод зон Френеля. Дифракція Фраунгофера на круглому отворі, на щілині. Дифракційна решітка. Кутова дисперсія і роздільна здатність дифракційної решітки. Дифракція рентгенівських променів на просторовій решітці.
реферат [607,1 K], добавлен 06.04.2009Теорія вихрових рухів та закономірності динаміки точкових вихорів на необмеженій площині в ідеальній нев’язкій рідині. Вплив кількості точкових вихорів однакової інтенсивності на розташування і стійкість стаціонарних та рівномірно-обертових конфігурацій.
автореферат [50,5 K], добавлен 16.06.2009Вивчення сутності дифракції світла - будь-якого відхилення світлових променів від прямих ліній, що виникають у результаті обмеження чи перекручування хвильового фронту. Обчислення розподілу інтенсивності світла в області дифракції. Дифракція Фраунгофера.
реферат [577,0 K], добавлен 04.12.2010Загальне поняття інтерференції хвиль. Інтерференція монохроматичних світлових хвиль. Екстремальні значення результуючої інтенсивності. Форми інтерференційних смуг. Способи розподілу пучків світла. Просторова і тимчасова когерентність оптичних джерел.
контрольная работа [412,4 K], добавлен 08.12.2010Визначення показника заломлення скла. Спостереження явища інтерференції світла. Визначення кількості витків в обмотках трансформатора. Спостереження явища інтерференції світла. Вимірювання довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки.
лабораторная работа [384,9 K], добавлен 21.02.2009Природа світла і закони його розповсюдження. Напрямок коливань векторів Е і Н у вільній електромагнітній хвилі. Світлові хвилі, поляризація світла. Поширення світла в ізотропному середовищі. Особливості відображення і заломлення на межі двох середовищ.
реферат [263,9 K], добавлен 04.12.2010Характеристика світла як потоку фотонів. Основні положення фотонної теорія світла. Визначення енергії та імпульсу фотона. Досліди С.І. Вавилова, вимірювання тиску світла. Досліди П.М. Лебєдева. Ефект Компотна. Корпускулярно-хвильовий дуалізм світла.
лекция [201,6 K], добавлен 23.11.2010Оптика – вчення про природу світла, світлових явищах і взаємодії світла з речовиною. Роль оптики в розвитку сучасної фізики. Предмет і його віддзеркалення. Явища, пов'язані з віддзеркаленням та із заломленням світла: міраж, веселка, північне сяйво.
курсовая работа [32,1 K], добавлен 05.04.2008Теоретичні та фізичні аспекти проблеми визначення швидкості світла. Основні методи, що застосовуються для її визначення. Історія перших вимірювань. Науковці, які проводили досліди. Фізична основа виникнення та розповсюдження світлу, його хвильова природа.
презентация [359,4 K], добавлен 26.10.2013