Методические указания к лабораторному практикуму по оптике для студентов физического факультета - 21 стр.

                                                     21
                                           2                 2
                             � sin u � �       sin( N �δ )
                   Iϕ = I0 �          ��               �         .         (3)
                              � u ��             sin δ�
      Множитель (sin u / u)2 характеризует распределение интенсивности в
результате дифракции плоской волны на каждой щели, а множитель (sin Nd / sin
d)2 учитывает интерференцию между пучками, исходящими от всех щелей. I0 -
интенсивность света в направлении ϕ = 0, u = (πb/λ)sinϕ, δ = (πd/λ)sinϕ.
     Анализ выражения (3) показывает, что при большом числе щелей свет,
прошедший через решетку, распространяется по ряду резко ограниченных
направлений, определяемых соотношением:
           d sin ϕ = ±mλ         ( m =1, 2, 3, ... - порядок максимума).   (4)
      Как следует из (4), углы при которых наблюдаются световые максимумы
зависят от длины волны. Таким образом, дифракционная решетка представляет
собой спектральный прибор.
     Измеряя углы ϕ , для которых наблюдаются дифракционные максимумы
различного порядка m = 1, 2, ..., можно при известной длине волны падающего на
решетку излучения (λ = 0,63 мкм) определить постоянную решетки d.
     Схема размещения оборудования приведена на рис. 1.
     Дифракционная решетка укрепляется в штативе таким образом, чтобы
дифракционная картина была развернута по вертикали. После того, как все
детали установки помещены на соответствующие          места, переходят   к
наблюдению дифракционной картины на экране. Ввиду монохроматичности
излучения лазера на экране можно наблюдать множество дифракционных
максимумов различных положительных и отрицательных порядков.           Эти
максимумы образуют на экране целый ряд красных полосок. Для упрощения
оптической схемы опыта за дифракционной решеткой не помещен объектив для
фокусировки дифракционной картины, поэтому спектры монохроматического
излучения лазера представлены в виде широких полосок. Геометрическая
ширина этих полосок ни в какой мере не характеризует частотную ширину
монохроматических спектральных линий лазерного излучения.
     Прежде чем приступить к измерениям необходимо установить экран и
дифракционную решетку строго перпендикулярно к оси первичного светового
пучка лазера.
     Для этого надо получить симметричное расположение дифракционных
максимумов положительных и отрицательных порядков          относительно