Оптика. Выпуск четвертый: Интерференция и дифракция света. Видро Л.И - 26 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Интерференция и дифракция света 3-
24
Линейная дисперсия
dx dx d
ddd
ϕ
λϕ
=
λ
для малых углов , когда ,
равна (см. рис.6)
ϕ
ϕϕϕ≈
sintg
(tg)
cos
dx d f d d mf
f
ddddD
ϕϕ ϕ
λϕλλ
=≈
ϕ
, (11)
где fфокусное расстояние собирающей линзы (линза 6 на рис. 6 и рис. 2).
Рис.6. К определению угловой дисперсии света и спектральной
разрешающей способности дифракционной решетки
Угол между направлениями, вдоль которых будут наблюдаться m-ные главные
максимумы для двух монохроматических волн и , не зависит от числа щелей
решетки и равен
λ λ+∆λ
cos
dm
dd
dD
ϕ
ϕλ
λϕ
== dλ. (12)
Поскольку положение главных максимумов на экране зависит от длины волны (см.
формулу (7)), дифракционная решетка представляет собой спектральный прибор,
позволяющий анализировать спектральный состав падающего излучения.
При этом оказывается, что существует некоторый предел в возможности
разрешения близких спектральных линий. Если в спектре падающего излучения
имеется дискретный набор монохроматических линий, а разность длин волн ∆λ двух
близких линий меньше некоторого предельного значения ∆λ
0
, то эта пара линий
окажется неразличимой, то есть будет восприниматься глазом как одна линия.
В соответствии с критерием Релея линии будут видны отдельно в том случае, если
расстояние между ними (см. формулу (9)) больше расстояния между главным
максимумом и ближайшим к нему минимумом, то есть
m
DN
λλ
>
D
.
Таким образом, имеем
0
mN
λ
λ∆> =λ. (13)
Численной характеристикой, определяющей возможности разрешения любого
спектрального прибора, является разрешающая способность. Разрешающей