Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки. Анисина И.Н - 5 стр.

UptoLike

Рубрика: 

5
1.3. Дифракция от круглого отверстия
Выполним приблизительный расчет радиуса центрального светлого
пятна при наблюдении дифракции в параллельных лучах от отверстия
радиуса R. Для этого примем, что отверстие освещается монохроматическим
светом с длиной волны
λ
, таким образом, что колебания во всех точках
отверстия происходят в одной фазе. Линза, собирающая параллельный пучок
световых лучей в одну точку, обладает замечательным свойством:
оптическая длина пути для всех параллельных лучей, идущих от некоторой
плоскости, перпендикулярной направлению распространения, до фокуса
линзы, одинакова. Другими словами: на пути от любой плоскости,
перпендикулярной направлению распространения света, до фокуса разность
хода световых лучей остается неизменной.
Так как во всех точках отверстия колебания происходят в одной фазе,
разность хода для волн, собранных линзой в направлении, перпендикулярном
плоскости экрана, равна нулю. Поэтому в точке
2
0 (рисунок 3) наблюдается
максимум интенсивности световых колебаний.
Световой пучок, распространяющийся в результате дифракции под
углом
α
к направлению прямолинейного распространения света, собирается
линзой в точку
1
0 . И в этом случае от любой точки на плоскости,
перпендикулярной направлению распространения света, например на
плоскость АВ , длина оптического пути до фокуса
1
0 одинакова. Однако к
плоскости АВ световые волны от разных точек отверстия приходят в разных
фазах, так как проходят различные пути.
Рисунок 3
Вычислим разность хода для волн, идущих от центра отверстия и от
его краев. Как видно из рисунке 3, эта разность хода равна:
                                     5

     1.3. Дифракция от круглого отверстия

        Выполним приблизительный расчет радиуса центрального светлого
пятна при наблюдении дифракции в параллельных лучах от отверстия
радиуса R. Для этого примем, что отверстие освещается монохроматическим
светом с длиной волны λ , таким образом, что колебания во всех точках
отверстия происходят в одной фазе. Линза, собирающая параллельный пучок
световых лучей в одну точку, обладает замечательным свойством:
оптическая длина пути для всех параллельных лучей, идущих от некоторой
плоскости, перпендикулярной направлению распространения, до фокуса
линзы, одинакова. Другими словами: на пути от любой плоскости,
перпендикулярной направлению распространения света, до фокуса разность
хода световых лучей остается неизменной.
        Так как во всех точках отверстия колебания происходят в одной фазе,
разность хода для волн, собранных линзой в направлении, перпендикулярном
плоскости экрана, равна нулю. Поэтому в точке 02 (рисунок 3) наблюдается
максимум интенсивности световых колебаний.
        Световой пучок, распространяющийся в результате дифракции под
углом α к направлению прямолинейного распространения света, собирается
линзой в точку 01 . И в этом случае от любой точки на плоскости,
перпендикулярной направлению распространения света, например на
плоскость АВ , длина оптического пути до фокуса 01 одинакова. Однако к
плоскости АВ световые волны от разных точек отверстия приходят в разных
фазах, так как проходят различные пути.




                                Рисунок 3

       Вычислим разность хода для волн, идущих от центра отверстия и от
его краев. Как видно из рисунке 3, эта разность хода равна: