Дифракционная решетка

Простейшая одномерная дифракционная решетка представляет собой систему из большого числа N одинаковых по ширине и параллельных друг другу щелей лежащих в одной плоскости и разделенных непрозрачными промежутками, равными по ширине. Ширину щели обозначим b, а ширину непрозрачных промежутков – а. Тогда величина d = d+a называется периодом, или постоянной дифракционной решетки. При освещении решетка монохроматическим светом дифракционная картина на экране сложнее, чем в случае одной щели, так как свет от разных щелей

Рассмотрим дифракцию плоской монохроматической волны падающей нормально на поверхность решетки. Колебания во всех точках щелей происходят в одной фазе, так как эти точки находятся на одной и той же волновой поверхности. Найдем результирующую амплитуду А колебаний в т. Fα экрана Э, в которой собираются лучи от всех щелей решетки, падающей на линзу Л под углом α к ее оптической оси ОF₀

N

А = ΣA_i

_i

Сдвиг фаз Δφ₀ между A_i и A_i+1 определяется оптической разностью хода ф от сходственных точек двух соседних щелей до точки Fα.

Для щелей ВС и DE сходственными являются В и D, С и Е, тогда

ф = ׀ DK ׀= d sin α

Δφ₀=2πф/λ=2π d sin α/λ

Для амплитуды и интенсивности колебаний в произвольной точке Fα экрана справедливы формулы:

Условие для главных максимумов: d sin α = ± nλ, где n порядок главного максимума

Главные минимумы соответствуют таким углам α, для которых A_α=0, т.е. свет от разных частей каждой щели полностью погашается в результате интерференции.

Условие для главных минимумов: b sin α = ± mλ,

Кристалдық тор үшін Брэгг-Вульф формуласы

. (m=1,2,...). d-саңылаудың ені.

Голография-«толық жазу» деген ұғым, ол интерференциялық көріністерді толық жазып оны қайта қалпына келтіретін ерекше тәсілді айтады.

Бұл тәсіл интерференция және дифракция заңдарының негізінде пайда боады.

1947 ж ағ физ Д.Габор жасаған. Одан кейін бұл тәсілді эксперимент нәтижесінде ең жоғарғы дәрежелі когерентті жарық көздері – лазерлер 1960 ж ашылды. Голографияның негізі мынада: алдымен нәрседен шағылған толқындар мен оған когерентті фазасы белгілі жарық көзінен келген толқындардың суперпозициясының нәтижесінде пайда болған интерференциялық көріністің интерсивтілігінің таралуын суретке түсіреді. Сонан кейін плнекадағы кескіні бойынша жарық дифракциясының нәтижесінде нәрсесіз голограмманы байқауға болады. Заттың жарық сыну көрсеткішінің (n) жарықтың толқын ұзындығына тәуелділігі жарық дисперсиясы деп аталады.

Берілген заттың дисперсиясы деп заттың сыну көрсеткішінің толқын ұзындығына тәуелді өзгеруін айтады.

Жарықтың құрамын оның сәуле шығару спектрі бойынша анықтау «спектрлік анализ» деп аталады. Жарық толқынның тек белгілі-бір бағытта ғана тербелуін-поляризацияланған жарық деп атайды. Егер жарық векторы тербелістері бір ғана жазықтықта болса, онда бұл жарық жазық поляризацияланған жарық деп аталады.

Жарықталудың шамасы поляризатордан өткен жарықтың пластинкалар арасындағы бұрыштың косинусының квадратына көбейтіндісіне тең болады. Поляризациялық құбылысты зерттеу, тұжырымдағандықтан бұл–Малюс заңы деп аталады. Жарықтың поляризациялану бұрышының тангенсі жарық шағылатын ортаның сыну көрсеткішіне тең болады.

Бұл Брюстер заңы деп аталады.