51.Дифракция света на круглом отверстии.

Д ифракцией называется совокупность явлений, проявляющихся в перераспределении светового потока в результате суперпозиции волн, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими неоднородностями (при условии, что обе неоднородности Дифракция приводит к проникновению света в область геометриче­ской тени.Дифракция Френеля от круглого отверстия. Пусть сферическая волна, идущая из точки A, встречает на своем пути экран с круглым отверстием. Исследуем явление в точке B, лежащей на линии, соединяющей A с центром круглого отверстия. В зависимости от размера отверстия в нем уложится больше или меньше число зон, что и определит результат дифракции в точке B.

Если расстояния a и b

у довлетворяют соотношению , то число зон, укладывающихся в отверстие радиусом r0 будет

а амплитуда в точке наблюдения

будет равна

Е сли опять воспользоваться представлением

то ,если т.е. нечетное и

е сли т.е. четное

поэтому

Если отверстие открывает одну или небольшое нечетное число зон, то действие в точке B будет больше, чем в отсутствие экрана. Если же отверстие открывает четное число зон, то световое возбуждение в точке B будет меньше, чем при свободной волне. Наименьшая освещенность соответствует двум открытым зонам. По мере переме­щения точки наблюдения вдоль прямой AB число открытых зон будет меняться и в точке наблюдения максимум будет сменяться на минимум интенсивности и так далее. Если перемещаться в направле­нии, перпендикулярном направлению АВ, то в отверстие будут укладываться зоны частично. Результат будет зависеть от того дей­ствие каких зон перевесит.

52.Дифракция света на круглом диске.

П оместим между источником света A и точкой наблюдения B непрозрачный круглый диск радиуса Диск закроетm первых зон Френеля, амплитуда в точке B будет

Характер карти-

ны на экране

можно выяснить

с помощью тех

жерассуждений,

что и выше.

В случае непрозрачного круглого

диска дифракционная картина имеет вид чередующихся светлых и темных концентрических колец. В центре картины помещается светлое пятно.Если диск закрывает большое число зон Френеля, то светлое пятно в центре отсутствует, и освещенность в области геометрической тени практически всюду равна нулю. Если же отверстие открывает большое число зон Френеля, то внутри области, ограниченной геометрической тенью, освещенность оказывается практически постоянной. Чередование темных и светлых колец в обоих случаях наблюдаются лишь в очень узкой области на границе геометрической тени.

53.Дифракционная решетка.

Дифракционная решётка — оптический прибор, работающий по принципу дифракции света, представляет собой совокупность большого числа регулярно расположенных штрихов (щелей, выступов), нанесённых на некоторую поверхность. Фронт световой волны разбивается штрихами решётки на отдельные пучки когерентного света. Эти пучки претерпевают дифракцию на штрихах и интерферируют друг с другом. Так как для разных длин волн максимумы интерференции оказываются под разными углами (определяемыми разностью хода интерферирующих лучей), то белый свет раскладывается в спектр. Расстояние, через которое повторяются штрихи на решётке, называют периодом дифракционной решётки. Обозначают буквойd.Если известно число штрихов (N), приходящихся на 1 мм решётки, то период решётки находят по формуле: d = 1 / N мм.Условия интерференционных максимумов дифракционной решётки, наблюдаемых под определёнными углами, имеют вид:

Г деd — период решётки,α — угол максимума данного цвета,k — порядок максимума, то есть порядковый номер максимума, отсчитанный от центра картинки,λ — длина волны.Если же свет падает на решётку под углом θ, то: