Фраунгофер дифракциясы. Егер бөгет жарық көзінен өте алыс болса, онда сол бөгетке түсетін жарық шоғы параллель болады

Егер бө гет жарық кө зінен ө те алыс болса, онда сол бө гетке тү сетін жарық шоғ ы параллель болады, ө йткені шексіз қ ашық толқ ындық бетті жазық бет деп санауғ а болады. Егер осындай жазық жарық толқ ыны дифракцияланғ аннан соң жарық сә улелері бұ рынғ ыша параллель болып таралса, сондағ ы байқ алатын жарық дифракциясы Фраунгофер дифракциясы немесе параллель сә улелер дифракциясы деп аталады.

Параллель сә улелердің тар саң ылаудан ө ткенде дифракциялануы. Монохромат жарық параллель шоғ ының жолына ө те тар а саң ылау бар АВ бө геті тұ рсын (6-сурет). Сонда толқ ындық беттің саң ылаудың жазық тығ ына дә л келіп тұ рғ ан бө лігінің барлық нү ктелерінің тербеліс фазалары бірдей болады. Енді осы жарық толқ ындарының бастапқ ы таралу бағ ытпен φ бұ рышын жасайтын бағ ытта тарағ ан жарық тың дифракциясын қ арастырайық. Ол ү шін толқ ындық бетті MN бағ ытына перпендикуляр, бір-бірінен қ ашық тығ ы -ғ а тең, бірнеше параллель жазық тық тар жү ргізіп, Френель зоналарына бө леміз. Сонда а саң ылауынан ө ткен екі шеткі сә улелердің оптикалық жолдар айырмасы мыағ ан тең болады:

. (19)

Саң ылауғ а сиятын Френель зоналарының саны бақ ылау (φ) бұ рышына, саң ылаудың еніне (а) жә не оғ ан тү скен монохромат жарық толқ ынының ұ зындығ ына (𝛌) байланысты.

Олай болса, зоналар саны жұ п болса, онда бақ ылау нү ктесіндегі жарық нашар болып кө рінеді де, оның минимум шарты:

, (20)

мұ нда

Егер зоналар саны тақ болса, онда Р нү ктесінде жарық тың кү шейгендігін байқ аймыз. Бұ л кезде максимум шарты:

.(21)

Бұ л екі тең деуден мынандай қ орытынды шығ ады: егер саң ылаудан ө ткен екі шеткі сә уленің жол айырмасы жұ п жарты толқ ын ұ зындығ ына тең болса, онда дифракцияланғ ан жарық толқ ындары бірін-бірі ә лсіретеді, ал егер сол жолдар айырмасы тақ жарты толқ ын ұ зындығ ына тең болса, дифракцияланғ ан жарық толқ ындары бірін-бірі кү шейтеді.

Дифракциялық торлар. Егер жарық бір саң ылаудан емес, қ атарласқ ан бірнеше саң ылаудан ө ткізілсе, онда байқ алатын дифракциялық жолақ тар енсіз жә не жарығ ырақ болады. Енділігі бірдей, ө зара параллель орналасқ ан саң ылаулар жиыны ә детте дифракциялық тор деп аталады..

Тордың мө лдір саң ылауларының ені а, мө лдір емес аралық тары b болсын. Ал а+ b=d шамасын тордың периоды немесе тұ рақ тысы деп атайды. Фазалар айырмасы кө ршілес саң ылаулардан таралғ ан жарық шоқ тарының сә йкес екі шеткі сә улесінің жол айырымына байланысты болады

(22)

Егер осы жол айырмасы жарты толқ ындардың жұ п санына тең болса, онда φ бағ ыты бойынша таралғ ан кө ршілес жарық шоқ тары қ осылысқ анда бір-бірін кү шейтеді, дифракциялық жолақ жарық болады. Бұ л жағ дайда дифрацияланғ ан монохромат жарық тың кү шею шарты мынадай болады:

.(23)

мұ ндағ ы

Егер кө ршілес шоқ тардың сә йкес екі сә улесінің жол айырмасы жарты толқ ындардың тақ санына тең болса, онда жарық шоқ тары бір-бірін ә лсіретеді, дифракциялық жолақ қ ара-қ оң ыр болады. Бұ л жағ дайда дифрацияланғ ан монохромат жарық тың ә лсіреу шарты мынадай болады:

.(24)

мұ ндағ ы