ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
Лабораторная работа
Изучение явления дифракции света
Дифракция света
Любая волна, распространяющаяся в изотропной (од-
нородной) среде, свойства которой не меняются от точки к
точке, сохраняет направление своего распространения. В
анизотропной (неоднородной) среде, где при прохождении
волны испытывают неодинаковые изменения амплитуды и
фазы на поверхности волнового фронта, первоначальное
направление распространения изменяется. Это явление на-
зывают дифракцией. Дифракция присуща волнам любой
природы, и практически проявляется в отклонении направ-
ления распространения света от прямолинейного.
Дифракция возникает при любом локальном изменении
волнового фронта, амплитудном или фазовом. Подобные
изменения могут вызываться присутствием непрозрачных
или частично прозрачных преград на пути волны (экра-
нов), или участков среды с иным показателем преломления
(фазовых пластинок).
Резюмируя сказанное, можно сформулировать сле-
дующее:
Явление отклонения световых волн от прямолинейного
распространения при прохождении отверстий и вблизи
краёв экранов называется д
д
д
и
и
и
ф
ф
ф
р
р
р
а
а
а
к
к
к
ц
ц
ц
и
и
и
е
е
е
й
й
й
.
Это свойство присуще всем волнам независимо от при-
роды. В сущности, дифракция ничем не отличается от ин-
терференции. Когда источников мало, то результат их со-
вместного действия называют интерференцией, а если ис-
точников много, то говорят о дифракции. В зависимости от
расстояния, с которого наблюдается волна за предметом,
на котором происходит дифракция, различают дифракцию
Фраунгофера или Френеля:
• если дифракционная картина наблюдается на конечном
расстоянии от предмета, вызывающего дифракцию и
надо учитывать кривизну волнового фронта, то говорят
о дифракции Френеля. При дифракции Френеля на
экране наблюдается дифракционное изображение
препятствия;
• если же волновые фронты плоские (лучи
параллельные) и дифракционная картина наблюдается
на бесконечно большом расстоянии (для этого
используют линзы), то речь идет о дифракции
Фраунгофера.
В настоящей работе явление дифракции используется
для определения длины волны света.
Дифракция от одной щели
Наибольшее значение имеет дифракция в параллельных
лучах для случая прямоугольного отверстия при ширине
его значительно меньшей длины, то есть для щели. Пусть
плоская волна падает перпендикулярно на экран с длинной
узкой щелью шириной "а". Когда фронт волны дойдет до
щели и займет положение AB (рис. 1), то по принципу
Гюйгенса в
в
в
с
с
с
е
е
е
т
т
т
о
о
о
ч
ч
ч
к
к
к
и
и
и
э
э
э
т
т
т
о
о
о
г
г
г
о
о
о
в
в
в
о
о
о
л
л
л
н
н
н
о
о
о
в
в
в
о
о
о
г
г
г
о
о
о
ф
ф
ф
р
р
р
о
о
о
н
н
н
т
т
т
а
а
а
б
б
б
у
у
у
д
д
д
у
у
у
т
т
т
я
я
я
в
в
в
л
л
л
я
я
я
т
т
т
ь
ь
ь
-
-
-
с
с
с
я
я
я
к
к
к
о
о
о
г
г
г
е
е
е
р
р
р
е
е
е
н
н
н
т
т
т
н
н
н
ы
ы
ы
м
м
м
и
и
и
и
и
и
с
с
с
т
т
т
о
о
о
ч
ч
ч
н
н
н
и
и
и
к
к
к
а
а
а
м
м
м
и
и
и
с
с
с
ф
ф
ф
е
е
е
р
р
р
и
и
и
ч
ч
ч
е
е
е
с
с
с
к
к
к
и
и
и
х
х
х
в
в
в
т
т
т
о
о
о
р
р
р
и
и
и
ч
ч
ч
н
н
н
ы
ы
ы
х
х
х
в
в
в
о
о
о
л
л
л
н
н
н
,
,
,
р
р
р
а
а
а
с
с
с
п
п
п
р
р
р
о
о
о
с
с
с
т
т
т
р
р
р
а
а
а
н
н
н
я
я
я
ю
ю
ю
щ
щ
щ
и
и
и
х
х
х
с
с
с
я
я
я
в
в
в
с
с
с
т
т
т
о
о
о
р
р
р
о
о
о
н
н
н
у
у
у
д
д
д
в
в
в
и
и
и
ж
ж
ж
е
е
е
н
н
н
и
и
и
я
я
я
в
в
в
о
о
о
л
л
л
н
н
н
о
о
о
в
в
в
о
о
о
г
г
г
о
о
о
ф
ф
ф
р
р
р
о
о
о
н
н
н
т
т
т
а
а
а
.
Лабораторная работа на котором происходит дифракция, различают дифракцию
Фраунгофера или Френеля:
Изучение явления дифракции света
• если дифракционная картина наблюдается на конечном
Дифракция света расстоянии от предмета, вызывающего дифракцию и
надо учитывать кривизну волнового фронта, то говорят
Любая волна, распространяющаяся в изотропной (од- о дифракции Френеля. При дифракции Френеля на
нородной) среде, свойства которой не меняются от точки к экране наблюдается дифракционное изображение
точке, сохраняет направление своего распространения. В препятствия;
анизотропной (неоднородной) среде, где при прохождении
волны испытывают неодинаковые изменения амплитуды и • если же волновые фронты плоские (лучи
фазы на поверхности волнового фронта, первоначальное параллельные) и дифракционная картина наблюдается
направление распространения изменяется. Это явление на- на бесконечно большом расстоянии (для этого
зывают дифракцией. Дифракция присуща волнам любой используют линзы), то речь идет о дифракции
природы, и практически проявляется в отклонении направ- Фраунгофера.
ления распространения света от прямолинейного. В настоящей работе явление дифракции используется
Дифракция возникает при любом локальном изменении для определения длины волны света.
волнового фронта, амплитудном или фазовом. Подобные
изменения могут вызываться присутствием непрозрачных Дифракция от одной щели
или частично прозрачных преград на пути волны (экра-
Наибольшее значение имеет дифракция в параллельных
нов), или участков среды с иным показателем преломления
лучах для случая прямоугольного отверстия при ширине
(фазовых пластинок).
его значительно меньшей длины, то есть для щели. Пусть
Резюмируя сказанное, можно сформулировать сле- плоская волна падает перпендикулярно на экран с длинной
дующее: узкой щелью шириной "а". Когда фронт волны дойдет до
щели и займет положение AB (рис. 1), то по принципу
Явление отклонения световых волн от прямолинейного
Гюйгенса ввссее ттооччккии ээттооггоо ввооллннооввооггоо ффррооннттаа ббууддуутт яяввлляяттьь--
распространения при прохождении отверстий и вблизи ссяя ккооггееррееннттнны ыммии ииссттооччннииккааммии ссффееррииччеессккиихх ввттооррииччнны ыхх
краёв экранов называется ддииф
фррааккццииеейй. ввооллнн,, рраассппррооссттрраанняяю
ющщииххссяя вв ссттооррооннуу ддввииж
жеенниияя ввооллннооввооггоо
Это свойство присуще всем волнам независимо от при- ффррооннттаа.
роды. В сущности, дифракция ничем не отличается от ин-
терференции. Когда источников мало, то результат их со-
вместного действия называют интерференцией, а если ис-
точников много, то говорят о дифракции. В зависимости от
расстояния, с которого наблюдается волна за предметом,
3
