6. Промені якої довжини хвилі при дифракції відхиляються від початкового напрямку найбільше?

– умова для кута відхилення променів певної довжини хвилі.

Виходячи з цієї формули можна зробити висновок, що найбільше будуть відхилятися червоні промені, тому що їм відповідає найбільша довжина хвилі.

7. Як змінюватиметься дифракційна картина на екрані при поперечному зміщенні щілини?

8. За яких умов спостерігаються максимуми і мінімуми при дифракції на одній щілині?

Якщо число відкритих зон Френеля для даної точки спостереження парне, то світлові хвилі погасять одна одну і в точці виникне темна пляма (мінімум).

Аналітично умова мінімумів виразиться так:

(6.1)

Якщо число відкритих зон Френеля не парне, то світлові хвилі, які йдуть від щілини в даному напрямку підсилять одна одну і в точці виникне світла смуга (максимум). Дана умова має такий вигляд:

Якщо різниця крайніх променів, що йдуть від щілини, дорівнює цілому числу хвиль , то в точці виникне темна смуга, а якщо різниця ходу крайніх променів дорівнює непарному числу півхвиль – світла смуга.

Лабораторна робота 7 Вивчення дифракції Фраунгофера на двох щілинах Контрольні запитання

1. Сформулюйте принцип Гюйгенса-Френеля.

Принцип Гюйгенса-Френеля – кожна точка фронту хвилі є вторинним джерелом хвиль, а обвідна цих хвиль дає положення хвильового фронту в наступний момент часу. Вторинні джерела когерентні і здатні інтерферувати.

2. З’ясуйте суть і характер дифракції світла на двох щілинах. В чому відмінність дифракційних картин від однієї і від двох щілин?

Виконавши додавання коливань від усіх елементів однієї щілини, отримаємо сумарне коливання, амплітуда якого А залежить від кута дифракції згідно закону:

де А₀ – амплітуда сумарного коливання при φ=0. При наявності двох щілин в кожній точці екрану додаються два коливання:

- сумарне коливання, отримане в результаті додавання коливань від усіх елементів першої щілини.

- сумарне коливання від другої щілини.

А – результуюче коливання в даній точці екрану.

і від двох щілин з однаковими амплітудами , що залежать від φ по закону (1). Різниця ходу хвиль від будь-якої пари відповідних елементів двох щілин складає . Відповідна різниця фаз , отже і різниця фаз сумарних коливань і буде рівна .

3. Як змінюватиметься дифракційна картина від двох щілин при зміні: а) довжини хвилі; б) відстані між щілинами; в) ширини щілини.

4. Як мінятиметься характер дифракційної картини, якщо до двох щілин додати третю, четверту, і.Т.Д. Щілину?

Якби коливання, що приходять в точку Р від різних щілин, були некогерентними, результуюча картина від N щілин відрізнялася б від картини, створюваної однією щілиною лише тим, що всі інтенсивності виросли б в N разів. Однак, коливання від різних щілин є більшою чи меншою мірою когерентними; тому результуюча інтенсивність буде відмінна від інтенсивність, створювана однією щілиною). Так що коливання від усіх щілин можна вважати когерентним один щодо одного. У цьому випадку результуючий. коливання в точці Р представляє. собою суму N коливань з однаковими амплітудами Aφ, зсунутих один щодо одного по фазі на одну і ту ж величину δ. Інтенсивність за цих умов дорівнює:

де-інтенсивність, створювана кожним з променів окремо. Різниця ходу між сусідніми щілинами дорівнює А = d sin q>