![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Дифракція ФраунгофераДифракцією Фраунгофера називається дифракція плоских хвиль (паралельних променів). Дифракція Фраунгофера має більше практичне значення, ніж дифракція Френеля (дифракція сферичних хвиль).
За допомогою лінзи Л на екрані Е спостерігається дифракційна картина, яка є системою максимумів і мінімумів. Знайдемо умови спостереження максимумів і мінімумів. Для цього розіб’ємо фронт хвилі ВС на зони Френеля таким чином, щоб оптична різниця ходу від країв сусідніх зон у певному напрямку поширення дифрагованої хвилі під кутом дифракції j складала половину довжини хвилі
і під кутом j спостерігається дифракційний мінімум. Коливання від відповідних точок сусідніх зон у точці спостереження відбуваються у протифазі, тому випромінювання від сусідніх зон в цілому взаємно компенсуються. Якщо число зон непарне, то
то спостерігається дифракційний максимум, який відповідає дії однієї нескомпенсованої зони Френеля. Величина m називається порядком дифракційного максимуму (мінімуму). Амплітуда хвилі в точці спостереження одержується на основі принципу Гюйгенса-Френеля:
де
Цей розподіл показаний на рис. 6.16. Перейдемо до дифракції на одновимірній дифракційній решітці, що є системою N однакових паралельних щілин шириною а, розміщених на однакових відстанях b. Величина Дифракційна картина після решітки складніша порівняно з картиною від однієї щілини. Це зумовлене тим, що відбувається інтерференція хвиль, які йдуть від різних щілин решітки, тому має місце підсилення максимумів і їх звуження. Якщо світло падає нормально на решітку, то виконуються такі умови:
для головних максимумів: для головних мінімумів: для додаткових мінімумів: (k–довільні цілі додатні числа, крім 0, N, 2N, 3N, …). Розподіл інтенсивності на екрані спостереження:
де На рис.6.17 показана дифракційна картина після дифракційної решітки в білому
Для круглого отвору роздільна здатність
де D – діаметр отвору, l – довжина хвилі світла. Мірою роздільної здатності дифракційної решітки (спектрального приладу) прийнято вважати відношення довжини хвилі l, біля якої виконується вимірювання, до мінімального розділеного інтервалу dl, тобто
де m – порядок спектру, N – кількість щілин дифракційної решітки.
|