Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки. Анисина И.Н - 10 стр.

UptoLike

Рубрика: 

10
Принимая показатель преломления стекла, из которого сделана линза
объектива, n = 1,5, получаем:
λ
y .
Таким образом, минимальное расстояние, на котором с помощью
микроскопа могут быть разрешены две светящиеся точки при оптимальной
конструкции объектива, равно приблизительно длине световой волны.
Один из возможных путей увеличения разрешающей способности
оптического микроскопа заключается в использовании коротковолнового
ультрафиолетового излучения. Так как ультрафиолетовое излучение не
воспринимается человеческим глазом, но сильно действует на
фотопластинку, изображение фотографируется, проявляется и потом
рассматривается.
1.5. Дифракция от одной щели
Важную роль в прикладной оптике играют явления дифракции на
отверстиях в форме щели с параллельными краями. Рассмотрим сначала
дифракцию в параллельных лучах на одной узкой щели.
Пусть на щель, длина которой много больше ее ширины, падает
световая волна с плоским фронтом. Чтобы сделать дифракционную картину
видимой на конечном расстоянии, за щелью помещают собирающую линзу, а
за линзой в ее фокальной плоскостиэкран. Выясним, от чего зависит
освещенность, в произвольно выбранной на экране точке А, в которую линза
собирает параллельный пучок лучей, идущих в результате дифракции в
некотором произвольном направлении (рисунок 7,а).
Во всех точках волновой поверхности, достигшей щели, совершаются
колебания в одинаковой фазе, Но в точку А на экране волны приходят с
неодинаковыми фазами, так как оптические пути их различны. Поскольку
линза не изменяет длины оптического пути, разность хода света от точек В и
С щели можно определить, опустив перпендикуляр из точки С на
направление распространения света, проходящего через точку В. Если
разность хода
,
2
λ
=BD то расстояние ВС=x является шириной зоны
Френеля.
Разобьем щель на зоны шириной, равной ширине зоны Френеля. Все
зоны ориентированы относительно выбранного направления
ϕ
одинаково, но
колебания, приходящие от двух соседних зон в точку А, имеют разность хода
.
2
λ
Поэтому, если на щели укладывается четное число зон, то в точке А
Происходит полное взаимное гашение колебаний и освещенность
будет равна нулю. Если же число зон нечетное, то колебания от одной из зон
останутся непогашенными и в точке А будет наблюдаться некоторая
освещенность (максимум освещения).
                                      10

       Принимая показатель преломления стекла, из которого сделана линза
объектива, n = 1,5, получаем: y ≈ λ .
       Таким образом, минимальное расстояние, на котором с помощью
микроскопа могут быть разрешены две светящиеся точки при оптимальной
конструкции объектива, равно приблизительно длине световой волны.
       Один из возможных путей увеличения разрешающей способности
оптического микроскопа заключается в использовании коротковолнового
ультрафиолетового излучения. Так как ультрафиолетовое излучение не
воспринимается человеческим глазом, но сильно действует на
фотопластинку, изображение фотографируется, проявляется и потом
рассматривается.

       1.5. Дифракция от одной щели

       Важную роль в прикладной оптике играют явления дифракции на
отверстиях в форме щели с параллельными краями. Рассмотрим сначала
дифракцию в параллельных лучах на одной узкой щели.
       Пусть на щель, длина которой много больше ее ширины, падает
световая волна с плоским фронтом. Чтобы сделать дифракционную картину
видимой на конечном расстоянии, за щелью помещают собирающую линзу, а
за линзой в ее фокальной плоскости – экран. Выясним, от чего зависит
освещенность, в произвольно выбранной на экране точке А, в которую линза
собирает параллельный пучок лучей, идущих в результате дифракции в
некотором произвольном направлении (рисунок 7,а).
       Во всех точках волновой поверхности, достигшей щели, совершаются
колебания в одинаковой фазе, Но в точку А на экране волны приходят с
неодинаковыми фазами, так как оптические пути их различны. Поскольку
линза не изменяет длины оптического пути, разность хода света от точек В и
С    щели можно определить, опустив перпендикуляр из точки С на
направление распространения света, проходящего через точку В. Если
                       λ
разность хода BD = ,         то расстояние ВС=x является шириной зоны
                       2
Френеля.
       Разобьем щель на зоны шириной, равной ширине зоны Френеля. Все
зоны ориентированы относительно выбранного направления ϕ одинаково, но
колебания, приходящие от двух соседних зон в точку А, имеют разность хода
λ
    . Поэтому, если на щели укладывается четное число зон, то в точке А
2
       Происходит полное взаимное гашение колебаний и освещенность
будет равна нулю. Если же число зон нечетное, то колебания от одной из зон
останутся непогашенными и в точке А будет наблюдаться некоторая
освещенность (максимум освещения).