Методические указания к лабораторным работам по курсу общей физики (Оптика и атомная физика). Часть 2. Либерман З.А - 26 стр.

UptoLike

Рубрика: 

26
λ
λ
ϕ nnd ==
2
2sin
, (6)
где п = 0, ±1, ±2, ±3,
Максимумы , удовлетворяющие этому условию , называются главными
максимумами дифракционной решетки.
Интересно отметить, что если при дифракции от одной щели условие
максимумов (3)
2
)12(sin
λ
ϕα += k
(7)
соответствует нечё тному числу зон Френеля внутри щели, то для всей
решетки в целом условие главных максимумов (6)соответствует разности
хода от разных щелей , равной четному числу полуволн.
На рис .3 показана дифракционная картина , получающаяся при сложении
колебаний от нескольких щелей. Согласно формуле (6), по обе стороны от
центрального максимума , которому соответствует значение n = 0,
располагаются первые максимумы - правый (n = +1) и левый ( n = -1), далее
располагаются вторые максимумы (n = +2 и n = -2) и т.д. Однако возможное
число максимумов является ограниченным; оно не может быть больше, чем
λ
d
. В самом деле, согласно формуле (6),
λ
ϕ
d
n
=sin
,но
1sin
ϕ
,
следовательно,
λ
d
n
. Чем больше постоянная решетки d , тем большее
число максимумов можно наблюдать и более узкими становятся отдельные
полосы .
Если на
дифракционную
решетку будет
падать белый свет,
то дифракционные
максимумы для
лучей разного
цвета
пространственно
разойдутся и каждый максимум (кроме центрального) приобретает
радужную окраску, причем внутренний его край (по отношению к
центральному максимуму ) станет фиолетовым, а наружный - красным, так
как фиолетовому цвету соответствуют наиболее короткие волны , а
красному -наиболее длинные. Между фиолетовым и красным краями
максимума расположатся остальные спектральные цвета . В этой связи
дифракционные максимумы принято называть дифракционными спектрами ,
а число n - порядком спектра . Максимум нулевого порядка остается белым,
так как, согласно формуле (6), при n = 0 угол дифракции ϕ = 0 для всех
длин волн λ .
n = 2 n = 1 n = 0 n = +1 n = +2
Рис .3
                                   26

                                         λ
                           d sin ϕ =2n     = nλ ,                     (6)
                                         2
где п = 0, ±1, ±2, ±3, …
      Максимумы, удовлетворяющие этому условию, называются главными
максимумами дифракционной решетки.
      Интересно отметить, что если при дифракции от одной щели условие
                                                  λ
максимумов (3)                α sin ϕ =( 2k +1)
                                                  2
(7)
соответствует нечётному числу зон Френеля внутри щели, то для всей
решетки в целом условие главных максимумов (6)соответствует разности
хода от разных щелей, равной четному числу полуволн.
   На рис.3 показана дифракционная картина, получающаяся при сложении
колебаний от нескольких щелей. Согласно формуле (6), по обе стороны от
центрального максимума, которому соответствует значение n = 0,
располагаются первые максимумы - правый (n = +1) и левый ( n = -1), далее
располагаются вторые максимумы (n = +2 и n = -2) и т.д. Однако возможное
число максимумов является ограниченным; оно не может быть больше, чем
d . В самом деле, согласно формуле (6), sin ϕ = n ,но sin ϕ ≤1 ,
  λ                                                     d
                                                          λ
следовательно, n ≤d λ . Чем больше постоянная решетки d, тем большее
число максимумов можно наблюдать и более узкими становятся отдельные
полосы.
                                                     Если            на
                                                        дифракционную
                                                     решетку      будет
                                                     падать белый свет,
                                                     то дифракционные
                                                     максимумы      для
 n =– 2    n = –1     n=0      n = +1     n = +2     лучей      разного
                     Рис.3                                        цвета
                                                       пространственно
разойдутся и каждый максимум (кроме центрального) приобретает
радужную окраску, причем внутренний его край (по отношению к
центральному максимуму) станет фиолетовым, а наружный - красным, так
как фиолетовому цвету соответствуют наиболее короткие волны, а
красному -наиболее длинные. Между фиолетовым и красным краями
максимума расположатся остальные спектральные цвета. В этой связи
дифракционные максимумы принято называть дифракционными спектрами,
а число n - порядком спектра. Максимум нулевого порядка остается белым,
так как, согласно формуле (6), при n = 0 угол дифракции ϕ = 0 для всех
длин волн λ.