9 Дифракция плоской волны от щели

Щелью назыв узкое || длинное отверстие ширина которого а соизмерима с длиной волны.

Направим на щель пучок || лучей, когда фронт волны дойдет до щели, то часть его будет закрыта, а каждая т открытой части волнового фронта т.е каждая т щели будет самостоят когерентно-вторичным источником, источником посылающим свет во всех направлениях. Дифракцию в || лучах наблюд в бесконечности.

Чтобы приблизить дифракц картину экран на который она наблюд помещ в фокальн плоскости собирающей линзы. || лучи идущие под углом φ от всех вторичн источников собир-ся в побочном фокусе Fφ . чтобы узнать, что наблюд в побочном фокусе Fφ необход разбить щель на зоны Френеля. Отрезок ВД есть оптич разность хода лучей идущих от краев щели ВД=Δ. Разобьем этот отрезок ВД на отрезки равные по длине . Из точек деления проведем плоскости к ВД , они и разобьют щель на зоны Френеля, которые будут иметь форму в виде прямоугольников || ребру щели. Действит , расст , пройденные волнами от 2-х соседних зон отличаются на т.е волны от 2-х соседних зон приходят в противофазах. Если число зон будет четное, то наблюд минимум интенсивности, а число зон будет столько сколько раз разность хода разбили на . если Δ= - min. Из чертежа ВД=а*sinφ=Δ

а*sinφ= – уравнение определ-ее углы φ под которым видны мин интенсивности на экране. Если в щели уклад нечетное число зон Френеля то и разность хода разбив на нечетн число раз

ВД=а*sinφ=(2m+1) – уравнение определ положение углов под котор видны max интенсивности на экране. Если на щель направим белый свет , то каждый максимум( кроме центрального, он остается белым) превратится в спектр, повернутый фиолетовой частью к центру экрана.

10 Дифракционная решетка, дифракция от решетки. Разрешающая способность решетки.

Дифракц решеткой назыв сов-ть || щелей, лежащих в одной плоскости, одинаков по ширине и раздел одинаков по ширине темными промежутками.

а- ширина щели; в- ширина темного промежутка(штриха); a+b=d – период решетки ; l=dN, где N- число щелей или число штрихов.

Рассмотрим дифракцию от 2-х щелей.

Направим пучок || лучей на 2 щели, на экране наблюд 2 процесса:

2) каждая щель независимо друг от друга дает дифракц картину положение которой не зависит от положения щелей. 2 пучка света от 2-х щелей – когерентны и дают интерференцию когерентных лучей. На экране находятся места, где мах интенсивности от 1 щели наклад на мах интерференции от 2-х щелей. Это будут очень яркими максимумы получивш назван главных максимумов. Положение главн мах удобно найти по условию мах для интерференции света: мах в интерференции наблюд когда Δ= в оптич разности хода уклад четное число длин полуволн . из чертежа Δ=ВД=(а+в)sinφ (а+в)sinφ=mλo- уравнение с помощью которого опред положение главных мах при дифракции на решетке. Здесь m- порядок главного максимума. Если будем увеличив кол-во щелей на решетке, тогда между главными максимумами возникает (N-1) – добавочный максимум. Главн мах становятся уже и ярче т.к энергия из минимумов восвобождается и распространяется на главные мах с меньшей площадью. Положение главн мах на экране не меняется поэтому уравнение d*sinφ=mλ , d=(a+b) справедливо не только для 2-х щелей, но и для любого кол-ва щелей для всей решетки.