Дифракция на дифракционной решетке

Дифракционной решеткой называют устройство из многих параллельных щелей, расположенных строго на одинаковом расстоянии друг от друга (рис. 3).

Рис. 3. Дифракция параллельного пучка света на дифракционной решетке

Ширину щелей обозначим а, ширину непрозрачного участка b. Сумма называется постоянной решетки или периодом решетки.

Разность хода лучей, идущих от соответствующих точек соседних щелей, равна При тех углах j, когда разность хода равна целому числу длин волн, то есть

где (4)

будет наблюдаться усиление колебаний (рис. 4).

Рис. 4. Распределение интенсивности света на экране за дифракционной решеткой при отношении размеров d / a =3.

При большом числе щелей ширина максимумов становится очень малой. Таким образом, свет, прошедший через дифракционную решетку, собирается в отдельных резко очерченных участках экрана. Эти максимумы, называемые главными максимумами, соответствуют уравнению (4). При j = 0 наблюдается центральный главный максимум, соответствующий k = 0. При k = 1 наблюдается два симметричных максимума первого порядка, при k = 2 – второго порядка и т. д.

Необходимо помнить, что наряду с интерференцией света от разных щелей, имеет место и дифракция от каждой щели, поэтому огибающая главных дифракционных максимумов (пунктирная линия на рис. 4) представляет собой распределение интенсивности при дифракции от одной щели.

Отметим, что если между одинаковыми щелями расстояния будут различны, то величина d для каждой пары щелей будет равная. Нетрудно заметить, что главные дифракционные максимумы от различных пар щелей в этом случае совпадать не будут. Поэтому при хаотическом расположении параллельных щелей дифракционная картина будет такой же размытой, как от одной щели.

Поиск по сайту: