Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

5.1 Дифракция

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
1.79 Mб
Скачать

Дифракционный спектр

 

 

 

 

 

 

Белый свет

дифракционная

экран

 

 

т = 1

содержит

весь

решётка

 

 

 

 

 

видимый

диапазон

 

 

 

 

 

т = 0 белый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

длин волн:

белый свет

 

 

 

 

 

[ 400 , 760 ] нм

 

 

 

 

 

т = -1

d sin m

белый свет

красный

λ = 760 нм

фиолетовый

λ = 400 нм

Характеристики дифракционной решетки

1. Угловая дисперсия D определяет угловое расстояние между двумя спектральными линиями, отличающимися по длине волны

на единицу:

 

1

D

d

;

d

м

 

 

Взяв дифференциал от соотношения d sin m при данном m, получим d cos d m d

ДР

L

d

+d

D m

d cos

2. Разрешающая способность R определяет минимальную разность близких длин волн δλmin, при которой две линии

воспринимаются в спектре раздельно:

R

 

mN

 

 

N – число щелей решетки

min

 

 

Критерий Рэлея: спектральные линии разных длин волн, но одинаковой интенсивности считаются полностью разрешенными, если середина одного максимума (для длины волны ) совпадает с краем другого – с минимумом для длины волны ( + )

I I0

I 0,8 I0

+

Разложение света по спектральным составляющим можно наблюдать и без использования линз. Для этого понадобится фотоаппарат PH и дифракционная решётка DG-2/1-4000 .

Сфокусируем фотоаппарат на удалённую щель и разместим перед объективом дифракционную решётку.

На матрице (или плёнке) фотоаппарата сфокусируются одна белая и множество цветных линий, которые соответствуют спектральным составляющим излучения лампы.

Фотография спектра рассеянного дневного света

На фотографии изображён линейчатый спектр ртутной лампы

Нарезка компакт-диска может считаться дифракционной решёткой

Компакт диск — отражательная дифракционная решётка с периодом 1,6 мкм.

Дифракция на пространственной решётке

Кристаллическая решётка

d

d sin

d sin

Формула Вульфа-Брэггов 2d sin k (15)

d – расстояние между атомными плоскостями кристалла;– угол скольжения; k – порядок интерференции (max); λ ~ d ~ 10-10 м - рентгеновсое излучение

Рентгеноструктурный анализ ( , ) d

Рентгеновская спектроскопия (d , )

Уильям Генри Брэгг

сэр Уильям Лоренс Брэгг

(1862-1942)

(1890-1971)