Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решетка. Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа-Брэгга

Дифракция Фраунгофера(дифракция в || пучках) наблюдается, если источник света и экран расположены настолько далеко, что падающие и дифрагирующие пучки можно считать параллельными. В лабораторных условиях такое можно осуществлять, если на пути падающего и дифрагирующих пучков расположены линзы, причём в фокусе 1-ой линзы помещается точный источник света, а в фокусе 2-ой экран наблюдения.

Пусть дифракционные лучи идут к наблюдателю под углом по отношению к направлению падающего пучка света. Разобьём ширину щели на такие зоны Шустера чтобы разность хода волн от краёв соседних зон отличающих на .В этом случае в щели уложится зон. Поскольку разность хода , зав. от угла , то и число зон, которое уложится в число зон зав. от угла ⇒ результирующая интенсивность так же зависит от числа зон. Если на щели уложится чётное число зон, то они взаимно скомпенсируют друг друга и результирующая интенсивность окажется = 0. Углы соответствующие минимуму освещённости будут определятся по формуле (условие мин. при дифракции на щели).

Если в щели уложится не чётное число зон , то в данном направлении будет наблюдаться мах.: (условие мах.при дифракции на щели).

Дифракционная решётка. Систему || щелей один. Ширины в разделённых непрозрачными промежутками одинаковой ширины а наз. дифракционной решёткой.

(постоянная или период дифрак ционной решётки) l -длина решётки, n -числоштри - число штрихов на единицу длины.

Пусть на дифрак. решётку нормально падает параллел. пучок света. Каждая щель в направлении определяемое выражением создаёт мин.,т.е. 0,⇒ и вся решётка в целом так же создаёт в этом направлении мин.,⇒ -условие главных мин. при дифракции на решётке.

Вторичные пучки посылаемые главной щелью будут когерентными. Из рис. видно что разность хода лучей идущих от соседних щелей: (условие главного мах)

В результате интерференция вторичных пучков происходит дополнительно перераспределение интенсивно по сравнению с дифракцией на 1 щели. В результате между соседними главными мах. возникает дополн. мин.,и дополн. мах. малой интенсивности, где -число щелей дифр. решётки. Дополн. мин определяется: , -1,2,3,…. ,….., Если взять полный ряз чисел, то формула дифр. решётки: .

Спектральные харак-и дифр. решётки:1.Угловая дисперсия , средняя угловая дисперсия 2.Линейная дисперсия , , -фокусное расстояние линзы 3.Разрешающая способность решётки , , , - ф-ла Релея.