Дифракция лазерного света на дифракционной решетке. Определение параметров различных дифракционных решеток. Ескин Н.И - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

(6)
интенсивность I(θ) обращается в нуль: в результате интерференция волны
от всех щелей решетки "гасят" друг друга, таким образом величина
определяет полуширину главных максимумов, их резкость:
максимумы тем уже и тем больше их интенсивность, чем больше число щелей Ν
имеет решетка.
В лабораторной работе, схема которой дана на рис.4 (опыты проводятся на
направляющей рис.5), излучение лазера с длиной волны излучения λ = 670 нм =
0,67 мкм = 6,7∙10
- 5
см пад ает на дифракционную решетку.
Продифрагировавшее на решетке излучение падает на экран, отстоящий от
решетки на расстояние I . Расстояние I выбирается так, чтобы выполнялось
условие Р>>1.
На экране наблюдения на расстоянии I от дифракционной решетки с
периодом d (см.рис.6) в направлении перпендикулярном направлению щелей
решетки возникает ряд дифракционных пятен, убывающих по интенсивности от
центра к периферии. Дифракционный угол θ
т
, определяет расстояние Х
т
между
центральным и m-ым максимумом. Для малых углов (Sin θ
m
≈ tg θ
m
≈ θ
m
имеем:
(7)
При неизменной геометрии опыта направление на главный максимум и
величина Х
т
растет пропорционально порядку дифракции (величина т) и
обратно пропорционально периоду решетки d.
Полуширину дифракционных максимумов на экране можно оценить,
используя (7), с помощью формулы:
(8)
Величина Nd = D равна размеру решетки. На практике ширина максимума
определяется размером освещенной области решетки (например, размером луча
лазера d
0
освещающего дифракционную решетку).
Анализируя соотношение (3), можно показать, что подавляющая доля
светового потока при дифракции на любой из щелей решетки локализована в
интервале углов (d
I
-ширина щелей), поэтому общий размер области, 
                                               (6)

       интенсивность I(θ) обращается в нуль: в результате интерференция волны
от всех щелей решетки "гасят" друг друга, таким образом величина


          определяет    полуширину      главных       максимумов,   их   резкость:

максимумы тем уже и тем больше их интенсивность, чем больше число щелей Ν
имеет решетка.

       В лабораторной работе, схема которой дана на рис.4 (опыты проводятся на
направляющей рис.5), излучение лазера с длиной волны излучения λ = 670 нм =
0,67    мкм    =   6,7∙10 - 5 см   пад ает   на      дифракционную       решетку.
Продифрагировавшее на решетке излучение падает на экран, отстоящий от
решетки на расстояние I . Расстояние I выбирается так, чтобы выполнялось
условие Р>>1.
       На экране наблюдения на расстоянии I от дифракционной решетки с
периодом d (см.рис.6) в направлении перпендикулярном направлению щелей
решетки возникает ряд дифракционных пятен, убывающих по интенсивности от
центра к периферии. Дифракционный угол θт , определяет расстояние Хт между
центральным и m-ым максимумом. Для малых углов (Sin θm ≈ tg θm ≈ θm имеем:

                                             (7)

       При неизменной геометрии опыта направление на главный максимум и
величина Хт растет пропорционально порядку дифракции (величина т) и
обратно пропорционально периоду решетки d.
       Полуширину дифракционных максимумов на экране можно оценить,
используя (7), с помощью формулы:

                                             (8)

       Величина Nd = D равна размеру решетки. На практике ширина максимума
определяется размером освещенной области решетки (например, размером луча
лазера d0 освещающего дифракционную решетку).
        Анализируя соотношение (3), можно показать, что подавляющая доля
 светового потока при дифракции на любой из щелей решетки локализована в



 интервале углов            (dI -ширина щелей), поэтому общий размер области,

Страницы