Методические указания к лабораторному практикуму по оптике для студентов физического факультета - 10 стр.

                                                10
     Дифракционная       решетка            представляет           собой     стеклянную         или
металлическую пластину, на которой с помощью делительной машины через
строго определенные интервалы нанесены параллельные штрихи.
      Простейшую дифракционную решетку можно представить как систему
одинаковых параллельных щелей, находящихся на одинаковом расстоянии друг
от друга.
      Основными параметрами дифракционной решетки являются ее период d
(постоянная решетки) и число штрихов (щелей) N.
     Дифракционные решетки обычно применяются в таких условиях, когда
имеет место дифракция Фраунгофера, т.е. когда на решетку падает плоская волна
и продифрагировавшие под разными углами параллельные пучки лучей
собираются в фокальной плоскости линзы (объектива), где и наблюдается
дифракционная картина.
     Распределение интенсивности Iϕ в дифракционной картине в зависимости
от угла дифракции ϕ для простой щелевой решетки определяется выражением:
                                    � sin ( N δ� )
                                            2                2
                                 � sin u�
                       Iϕ =I 0 �     �� �         ��   ,       (1)
                                  � u�  � sin (δ )   �
где первый сомножитель (I0) - интенсивность падающего на решетку излучения,
второй сомножитель описывает дифракцию на каждой отдельной щели, третий
сомножитель - учитывает интерференцию пучков, приходящих в точку
наблюдения от всех N щелей.
                          1             1
                       u = kb sin ϕ, δ = kd sin ϕ ,                               (2)
                          2             2
где b - ширина щели, d - период решетки - расстояние между соседними щелями,
k =2π / λ - волновое число.
     При    большом    числе       щелей             свет,       прошедший    через     решетку,
распространяется по ряду резко ограниченных направлений ϕ, для которых
волны, приходящие в точку наблюдения от всех щелей решетки, оказываются
синфазны. Для этих направлений разность хода между соседними лучами ∆=mλ,
т.е. справедливо соотношение (см. рис.1):
                               dsinϕ = mλ ,                                               (3)
где m =0, ±1, ±2, ±3, ... . - порядок дифракционного максимума.
     Выражение (3) называется условием главных дифракционных максимумов.
Как следует из (3), углы, под которыми наблюдаются максимумы интенсивности,