разрешенная способность дифракционной решетки

Соотношение для угловой дисперсии дифракционной решетки имеет вид:

Угловой дисперсией называется величина равная угловому расстоянию между двумя спектральными линиями, отличающимися по длине волны на единицу, например на 1Å (1Å =1 ангстрем = 10–10 м) , где  – угловое расстояние между спектральными линиями, отличающимися по длине волны на .

Спектральные характеристики дифракционной решетки. Дисперсия

Положение главных максимумов зависит от длины волны . Поэтому при пропускании через решетку белого света все максимумы, кроме центрального, разложатся в спектр, фиолетовый конец которого обращен к центру дифракционной картины, красный расположен дальше от центра, чем фиолетовый. Центральный максимум будет белого цвета.

Условия для добавочных минимумов имеет вид: ,   где .

Условия прежнего минимума .

Между соседними главными максимумами лежат прежний минимум и  добавочный минимум, где N – число щелей в решетке. Эти минимумы возникают в тех направлениях, для которых колебания от всех щелей взаимно гасят друг друга, т.к. сложение амплитуд колебаний от отдельных щелей векторное.

Условие для главных максимумов дифракционной картины от дифракционной решетки  , где

Дифракционной решеткой называется совокупность большого числа узких одинаковых, отстоящих друг от друга на одно и то же расстояние, щелей  (рисунок 6.4.2). Расстояние d между серединами соседних щелей называется периодом решетки. Период решетки равен сумме ширины щели а и расстояния между щелями b, т.е. . Решетка также характеризуется числом штрихов на единицу длины , где   N – полное число штрихов в решетке,  – длина решетки.

Рисунок 6.4.2. – Схема установки  для дифракции Фраунгофера на дифракционной решетке.

Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке

Рисунок  6.4.1. – Установка получения дифракции Фраунгофера на одной щели.

Угловая ширина центрального максимума, , равна  

условие максимума: , где

условие минимума: ;

При дифракции Фраунгофера  на одной щели для дифракционной картины на экране наблюдений имеем:

Параллельный пучок монохроматического света падает нормально на непрозрачную преграду, (рисунок 6.4.1), в котором прорезана узкая щель ВС, имеющая постоянную ширину  и длину . Условие  позволяет рассматривать эту щель, как узкую щель бесконечной длины. В соответствии с принципом Гюйгенса – Френеля точки щели являются вторичными источниками волн, колеблющимися в одной фазе, так как плоскость щели совпадает с фронтом падающей волны.

Дифракция Фраунгофера на одиночной щели

6.4.2. Дифракция в параллельных лучах (дифракция Фраунгофера)

Кафедра физики СибГУТИ - Электронные издания. Лисейкина Т. А., Пинегина Т. Ю. Курс физики (краткий конспект лекций)