Лабораторный практикум по общей физике. Оптика. Карпов А.В - 32 стр.

Продифрагировавшее на решетке излучение падает на экран, отстоящий от решетки на расстояние l .
Расстояние l выбирается так, чтобы выполнялось условие P       1.
      На экране наблюдения на расстоянии l 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 m , определяет расстояние

X m между центральным и m-ым максимумом. Для малых углов ( sin θ m ≈ θ m ) имеем

                                                   λl
                                         Xm = m            .                             (5.7)
                                                       d
При неизменной геометрии опыта направление на главный максимум и величина X m растет
пропорционально порядку дифракции (величина т) и обратно пропорционально периоду решетки d.
      Полуширину дифракционных максимумов на экране можно оценить, используя (5.7), с помощью
формулы
                                                   λl
                                         δX =              .                             (5.8)
                                                   Nd
      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 (5.3), можно показать, что подавляющая доля светового потока при
дифракции на любой из щелей решетки локализована в интервале углов | Δθ |≤ λ b ( b – ширина
щелей), поэтому общий размер области, где собственно и локализована картина дифракции на экране
наблюдения, есть
                                                   λ
                                          | X |≤       l                                 (5.9)
                                                   b
      Общее число главных максимумов, т.е. число ярких пятен в дифракционной картине на экране
наблюдения можно приблизительно оценить как отношение угла θb ∼ λ b и угла θ1 ≈ sin θ1 = λ d ,
определяющего направление на первый главный максимум решетки (см. рис. 6).
      Цель работы.
    Изучение дифракции на структуре, изображенной на рис. 1 (непрозрачный экран с
прямоугольными отверстиями).
    Изучение и проверка соотношения между картиной, даваемой отдельным элементом решетки, и
картиной, даваемой всей решеткой.
    Определение параметров исследуемой решетки по дифракционной картине на экране наблюдения
и при прямом измерении.
    Проверка основных соотношений (5.7) для различных решеток и определение их основного
параметра.


                                                    32