45. Застосування інтерференції

Застосування інтерференції дуже важливі й великі. Інтерференція світла має саме широке застосування для вимірювання довжинихвилі випромінювання, дослідження тонкої структури спектральноїлінії, визначення щільності, показників заломлення і дисперсійних властивостейречовин, для вимірювання кутів, лінійних розмірів деталей в довжині світовоїхвилі, для контролю якості оптичних систем і багато чого іншого.

На використанні інтерференції світла заснована дія інтерферометрів іінтерференційних спектроскопії; метод голографії також заснований на інтерференціїсвітла.

Інтерференція поляризованих променівшироко використовують у крісталлооптицідля визначення структури та орієнтації осейкристала, в мінералогії для визначеннямінералів і гірських порід, для виявлення тадослідження напружень і деформацій утвердих тілах, для створення особливовузькосмугових світлофільтрів та ін.

46. Дифракція Френеля від круглого отвору та диску. Принцип Гюйгенса-Френеля.

Дифракція Френеля - дифракційна картина, яка спостерігається на невеликій віддалі від перешкоди, в умовах, коли основний вклад уінтерференційну картину дають границі екрану.

На малюнку справа схематично зображений непрозорий екран із круглим отвором (апертуру), за яким розташоване джерело світла, зображення фіксується на іншому екрані. Внаслідок дифракції світло, яке проходить через отвір розходиться, тож область, яка була б тінню згідно з геометричною оптикою, буде частково освітленою. Натомість в області, яка при прямолінійному розповсюджені світла була б освітленою, спостерігатимуться коливання інтенсивності освітлення у вигляді концентричних кілець.

Дифракційна картина у випадку дифракції Френеля залежить від віддалі між екранами й від розташування джерела світла. Її можна розрахувати, вважаючи, що кожна точка у перетині апертури випромінює сферичну хвилю згідно з принципом Гюйгенса. У точці спостереження (на другому екрані) хвилі або підсилюють одна одну або гасяться в залежності від різниці ходу.

47. Дифракція Фраунгофера від щілини. Дифракційна решітка

Дифра́кція Фраунго́фера^[1] — дифракційна картина, яка спостерігається на великій віддалі від перешкоди, яку огинає світло, в області, де світлові хвилі можна вважати плоскими.

При дифракції на круглому отворі, дифракційна картина у випадку Фраунгофера залежить від кута між оптичною віссю й напрямком відапертури до точки спостереження.

Дифракційна ґратка  — оптичний елемент з періодичною структурою, здатний впливати на поширення світлових хвиль так, що енергія хвилі, яка пройшла через ґратку, зосереджується в певних напрямках. Напрямки поширення цих пучків залежать від періоду ґратки та довжини світлових хвиль, тобто дифракційна ґратка працює як дисперсійний елемент. Монохроматичний світловий пучок, що падає на ґратку, теж розділиться на декілька пучків, які поширюються в різних напрямках. Дифракційні ґратки широко застосовуються умонохроматорах і спектрометрах.

Найпростіша дифракційна ґратка — тонка скляна пластинка, на поверхні якої нанесено прямолінійні паралельні рівновіддалені штрихи, ширина та відстань між якими сумірні з довжиною хвилі світла.

Принцип дії дифракційної ґратки ґрунтується на дифракції світлових хвиль, які взаємодіють із нею, та подальшій інтерференції цих дифрагованих хвиль. У загальному випадку дифракційну ґратку можна уявити як сукупність багатьох паралельних та рівновіддалених прозорих щілин, розділених однаковими непрозорими проміжками. Якщо на таку ґратку падатиме світловий пучок, то світлові хвилі, проходячи крізь щілини ґратки, будуть дифрагувати. Кожна точка будь-якої щілини ґратки у такому разі виступатиме як вторинне джерело світла. Таким чином, після взаємодії з ґраткою світлові хвилі будуть поширюватись у різних напрямках.