Билет 29.

1. Основными характеристиками дифракционной решетки, как и других

спектральных аппаратов, являются:

• угловая дисперсия D;

• дисперсионная область Δλ;

• разрешающая способность R.

2.

Билет 30.

1. Оптическая разность хода

 Δ=n1⋅r1−n2⋅r2 ,

где Δ – оптическая разность хода двух лучей в точке А (м); n₁ и n₂ – абсолютные показатели преломления двух сред соответственно, табличные величины; r₁ и r₂ – расстояния от источников лучей S₁ и S₂ до точки А (м) (рис. 1).

Рис. 1

Разность |r₁ - r₂| называют геометрической разностью хода.

 φ1−φ2=2π⋅Δλ ,

где φ₁ - φ₂ – разность фаз колебаний (рад); Δ – оптическая разность хода двух лучей (м); λ – длина волны (м).

В результате наложения двух или более когерентных волн в пространстве возникает интерференционная картина, представляющая собой чередование максимумов и минимумов интенсивности света, а значит, и освещенности экрана.

Интенсивность света в данной точке пространства определяется разностью фаз колебаний φ₁ – φ₂. Если колебания источников синфазны, то φ₀₁ – φ₀₂ = 0 и

 Δφ=φ1−φ2=2πr2−r1λ . (1)

Разность фаз определяется разностью расстояний от источников до точки наблюдения Δr = r₁ – r₂ (разность расстояний называется разностью хода). В тех точках пространства, для которых выполняется условие

 Δr=r1−r2=kλ;k=0,1,2,… . (2)

волны, складываясь, усиливают друг друга, и результирующая интенсивность в 4 раза превосходит интенсивность каждой из волн, т.е. наблюдается максимум. Напротив, при

 Δr=r1−r2=λ2(2k+1) . (3)

волны гасят друг друга (I = 0), т.е. наблюдается минимум.

2.

Дифракционная решётка, оптический прибор, представляющий собой совокупность большого числа параллельных, равноотстоящих друг от друга штрихов одинаковой формы, нанесённых на плоскую или вогнутую оптическую поверхность. Таким образом, Д. р. представляет собой периодическую структуру: штрихи с определённым и постоянным для данной решётки профилем повторяются через строго одинаковый промежуток d, называется периодом Д. р. (рис.). В Д. р. происходит дифракция света. Основное свойство Д. р. — способность разлагать падающий на неё пучок света по длинам волн, т. е. в спектр, что используется в спектральных приборах. Если штрихи нанесены на плоскую поверхность, то Д. р. называются плоскими, если на вогнутую (обычно сферическую) поверхность — вогнутыми. Различают отражательные и прозрачные Д. р. У отражательных штрихи наносятся на зеркальную (обычно металлическую) поверхность и наблюдение ведётся в отражённом свете. У прозрачных штрихи наносятся на поверхность прозрачной (обычно стеклянной) пластинки (или вырезаются в виде узких щелей в непрозрачном экране) и наблюдение ведётся в проходящем свете. В современных спектральных приборах применяются главным образом отражательные Д. р.