Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Принцип Гюйгенса-Френеля. Пусть свет от точечного источника S распространяется в изотропной (однородной) среде, т.е






    Пусть свет от точечного источника S распространяется в изотропной (однородной) среде, т.е. распространяется сферическая волна (рис. 35, а).

    новый фронт волны
    плоская волна
    новый фронт волны

     

    а б

    Рис. 35. К принципу Гюйгенса.

    Согласно принципу Гюйгенса каждый элемент волнового фронта световой волны можно рассматривать как источник вторичных сферических волн, а новое положение фронта волны определяется как огибающая этих элементарных волн. Те же рассуждения справедливы и для плоской волны (рис. 35, б).

    Френель дополнил принцип Гюйгенса идеей интерференции вторичных волн.

    Дифракционная решётка

    Дифракция света используется, например, в спектральных приборах. Одним из основных элементов во многих из них является дифракционная решетка – совокупность большого числа одинаковых, расположенных на равном расстоянии друг от друга щелей. Пусть ширина щелей равна b, и они находятся друг от друга на расстоянии a (рис. 36).
    Величину d = a + b называют постоянной решётки.

    Пусть на решётку падает плоская световая волна. В результате дифракции из каждой щели световая волна распространяется не только в первоначальном направлении, но и по всем другим направлениям. Колебания от каждой щели являются когерентными, поскольку вторичные источники созданы одной падающей плоской волной с длиной волны .

     

     

    Рис. 36. Дифракция света на дифракционной решетке

     

    Рассмотрим результат интерференции параллельных пучков света, идущих от двух соседних щелей. Оптическая разность хода этих лучей

    ,

    где φ – угол отклонения световых лучей от перпендикуляра к плоскости решетки.

    Если эта разность хода равна целому числу длин волн , то будет наблюдаться интерференционный максимум. Следовательно, условие максимума интенсивности света, даваемого дифракционной решеткой по направлению , будет выражено как

    ,

    где d постоянная (период) дифракционной решётки, φ – угол дифракции, m – порядок максимума (), - длина световой волны.

    Это выражениетакже называют уравнением дифракционной решетки.

    Как следует из этого уравнения, условие максимума для каждой длины волны света выполняется при своем значении угла дифракции. В результате при прохождении через дифракционную решетку пучок белого света разлагается в спектр.

    Так как длина волны минимальна для фиолетовых лучей
    (λ ф ≈ 400 нм) и максимальна для красных (λ кр ≈ 760 нм), угол дифракции φ ф минимален, а φ кр - максимален, т.е. решетка сильнее всего отклоняет красные лучи.

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.