Теоретическое введение. Принципиальная схема наблюдения дифракции от двух щелей представлена на рисунке 4

Принципиальная схема наблюдения дифракции от двух щелей представлена на рисунке 4. Параллельный пучок света от гелий-неонового лазера 1 ( 0,6328 мкм) освещает экран с двумя щелями одинаковой ширины . Расстояние между центрами щелей .

Положения дифракционных максимумов и минимумов при дифракции на одной щели определяются формулами (1) и (2) "Теоретического введения" к части 1 данной работы. Так как ширины щелей одинаковы, то они дадут одинаковые накладывающиеся друг на друга дифракционные картины, вследствие чего максимумы соответствующим образом усилятся. Однако в действительности картина окажется сложнее из-за интерференции волн, идущих от первой и второй щели (см. рисунок 5).

В результате интерференции волн, идущих от соседних щелей в направлениях, удовлетворяющих условию интерференционного минимума

(3)

возникают добавочные минимумы.

В направлениях, удовлетворяющих условию интерференционного максимума

, (4)

возникают максимумы, называемые главными.

Таким образом, полная картина определяется из условий:

для первичных минимумов: ;

для добавочных минимумов: ;

для первичных максимумов: ;

для главных максимумов: .

Расстояние между первичными минимумами зависит от ширины щели .

Так как , то между двумя первичными минимумами располагается несколько добавочных минимумов и главных максимумов. При ( - целое число) главные максимумы -го порядка совпадают с первичными минимумами -го порядка и будут погашены. При этом между первичными минимумами -го порядка уложится добавочных минимумов.

Результирующее распределение интенсивности для случая, когда показано на рисунке 6.

Если на экране, отстоящем от плоскости щелей на расстояние , расстояние между двумя первыми симметричными первичными минимума составляет , причем , то синус угла, соответствующего этому минимуму . Из условия для первичных минимумов следует, что

,

то есть ширина щели может быть найдена из соотношения

. (5)

Расстояние между щелями можно оценить, если подсчитать количество добавочных минимумов, расположенных между двумя первичными минимумами -го порядка () Тогда

. (6)

Рисунок 6 - Распределение интенсивности на экране при дифракции от двух щелей (сплошная линия) и одной щели (пунктир).

Date: 2015-08-06; view: 490; Нарушение авторских прав