8) Дифракционная решетка

Дифракция на решетке происходит аналогично дифракции на ще­ли. Однако при большом числе близко расположенных параллель­ных щелей дифракционные максимумы значительно сужаются. Рас­стояние между соответствующими точками соседних щелей (или сумма ширины щели и промежутка между щелями) называется постоянной, или периодом g дифракционной решетки. У хороших дифракционных решеток число ще­лей на 1 мм достигает 1700.'

Е сли

α макс — угол, определяющий направ­ление на дифракционный ' максимум,

g — постоянная решетки, — длина волны,

/ — расстояние от решетки до экрана,

а — расстояние до максимума к-го порядка,

то в соответствии с рисунком

где а определяется из условия tg а = а/1. Обратите внимание:

1Синус дифракционного угла пропорционален длине волны. По­этому решетка в отличие от призмы преломляет красный свет сильнее всего.

2 чем меньше постоянная решетки тем больше угол дифракции при фиксированной длинны волны

3 если постоянная дифракционной решетки известна то по положению дифракционных максимумов можно определить длину волны света

Основные характеристики спектральных приборов

Спектрографы предназначены для одновременной регистрации относительно широкой области спектра. В отличие от монохроматоров, в фокальной плоскости фокусирующего объектива вместо выходной щели устанавливается многоэлементный приемник (фотодиодная линейка, ПЗС линейка, ПЗС матрица и др.), позволяющий регистрировать оптическое излучение в пределах определенного поля. Спектрографы используются преимущественно в ультрафиолетовой (УФ), видимой и ближней инфракрасной (ИК) областях спектра, что обусловлено имеющимися в настоящее время многоэлементными приемниками излучения (190 — 2600 нм).

Основными характеристиками спектральных приборов, определяющими их свойства и возможности, являются:

• рабочий спектральный диапазон,

• светосила и относительное отверстие,

• дисперсия и разрешающая способность,

• уровень рассеянного света,

• компенсация астигматизма.

9)Поляризация света. Закон Малюса. Вращение плоскости поляризации.

Поляризация света – процесс упорядочения колебаний вектора напряжённости электрического поля световой волны при прохождении света сквозь некоторые вещества (при преломлении) или при отражении светового потока.

Поляризатор – вещество (или устройство) служащее для преобразования естественного света в плоскополяризованный.

Плоскость поляризации – плоскость, проходящая через направление колебаний светового вектора плоскополяризованной волны и направление распространения этой волны.

Закон Малюса — физический закон, выражающий зависимость интенсивности линейно-поляризованного света после его прохождения через поляризатор от угла  между плоскостями поляризации падающего света и поляризатора.

где   — интенсивность падающего на поляризатор света,   — интенсивность света, выходящего из поляризатора,   — коэффициент прозрачности поляризатора.

Установлен Э. Л. Малюсом в 1810 году.

Вращение плоскости поляризации (оптика) — явление, происходящее с лучами поляризованного света, проходящими через некоторые кристаллы, жидкости и пары, находящиеся в естественном состоянии или же под влиянием магнетизма. Световые лучи, исходящие от самосветящихся тел (солнце, пламя свечи или газа и т. п.) по своим физическим свойствам считаются типическими и нормальными. После отражения или преломления нормальные лучи, например солнечные, приобретают некоторые особенности, выступающие особенно отчетливо в случае преломления лучей света в кристаллах, обладающих способностью двойного лучепреломления (см. это слово), каковы, например, кристаллы исландского шпата. Если пропустить солнечный луч сквозь небольшое отверстие, сделанное в непрозрачной пластинке, за которой помещен кристалл исландского шпата, то из кристалла выйдут два луча равной силы света. Солнечный луч разделился, с небольшой потерей силы света, в кристалле на два луча равной световой силы, но по некоторым свойствам отличные от неизмененного солнечного луча и друг от друга. Для определительности в дальнейшем обозначим один из новообразовавшихся лучей буквоюO, а другой — буквою E. Происхождение световых лучей приписывают колебательному движению светового эфира (см. Волны света), наполняющего все свободное пространство вселенной и междучастичные промежутки тел. Колебания эфирных частиц в каждом из двух лучей, образовавшихся в исландском шпате, происходят по прямым линиям и такие лучи называются прямолинейно поляризованными (см. Поляризация света). При этом распространение светового луча происходит по направлению, перпендикулярному к направлению колебаний.

Черт. 1.

На черт. 1 буквой a обозначается частица эфира, колеблющаяся между пределами b и c по прямой bc; линия an, перпендикулярная к bc, показывает направление распространения луча. Через направление луча (an) и направление колебаний (bc) проведена мысленно плоскость, часть которой обозначена буквами abmnkca. Перпендикулярная к ней другая плоскость, тоже проведенная через луч mn, обозначена на чертеже буквами oarsnto; эта вторая плоскость получила название плоскости поляризации луча mn. Один из двух лучей, образовавшихся в исландском шпате, отличается от другого (луч О от луча E) тем, что направление колебаний частиц одного перпендикулярны к направлению колебаний другого. Поэтому и плоскость поляризации одного луча перпендикулярна плоскости поляризации другого. Неизмененному солнечному лучу приписываются два прямолинейных колебания, из коих одно перпендикулярно другому. Поляризация луча, поэтому, есть распадение луча со сложными колебаниями на два луча, — каждый с одним прямолинейным колебанием.