Дифракциялық решеткалар

Егер жарық бір саңылаудан емес, қатарласқан бірнеше са-ңылаудан өткізілсе, онда байқалатын дифракциялық жолақтар енсіз және жарығырақ болады. Енділігі бірдей, өзара параллель орналасқан саңылаулар жиыны әдетте дифракциялық решетка деп аталады.

1-суретте жазық мөлдір решетка схема түрінде кескінделген. Мұнда тек решетканың төрт саңылауы көрсетілген, олардың енділіктері бірдей: А₁В₁=А₂В₂= А₃В₃= А₄В₄=b; мөлдір емес аралық енділіктері де бірдей: В₁А₂= В₂А₃=В₃ А₄ = а Осы а мен b қосындысы: а + b = c — решетка тұрақтысы деп аталады. Енді жазық решеткаға монохромат жарықтың параллель шоғы жоғарыдан төмен қарай тік түскен болсын. Гюйгенстің принципі бойынша саңылаулардың әрбір нүктелері элементар требелістердің дербес көздері болып

табылады да олардан барлық жаққа когерент жарық толқындары таралады. Барлық саңылаулардан бастапқы бағытпен бір φ бұрышын жасаушы бағыт бойынша таралған жарықтың параллель шоқтары жолында тұрған жинағыш линзаның ұлы фокус жазықтығының бір нүктесіне жиналады. Ол нүктенің жарықталынуы сол дифракцияланған шоқтар қосылысқандағы интерференция нәтижесіне байланысты, бұл нәтиже қосылысқан жарық толқындарының фазаларының айырымына тәуелді, ал фазалар айырымының өзі көршілес саңылаулардан таралған жарық шоқтарының сәйкес екі сәулесінің жол айырмасына байланысты болады. Мысалы, решетканың көршілес екі саңылауынан, мысалы А₁В₁ мен А₂В₂ саңылауларынан өткен екі шоқтың сәйкес екі шеткі сәулелерінің жол айырмасы (А₂С₂) решетканың тұрақтысы мен дифракциялану бұрышы синусының көбейтіндісіне тең:

Егер осы жол айырмасы жарты толқындардың жұп санына тең болса, φ бағыты бойынша таралған көршілес жарық шоқтары қосылысқанда бір-бірін күшейтеді, дифракциялық жолақ жарық болады. Бұл жағдайда дифракцияланған монохромат жарықтың күшею шарты мынадай болады:

(1)

мүндағы k= 1, 2, 3, 4...

Егер көршілес шоқтардың сәйкес екі сәулесінің жол айырмасы жарты толқындардың тақ санына тең болса, онда жарық

шоқтары бір-бірін әлсіретеді, дифракциялық жолақ қара қоңыр болады. Сонда дифракцияланған монохромат жарықтың нашарлау шарты мынадай болады:

(2)