Интенсивность на дифракционной картине от двух щелей
Условие интерференционных максимумов: d sin m
Условие дифракционных минимумов: a sin dark m
Условие первого дифракционного минимума: a sin
Условие совпадения m-ого интерференционного максимума с первым дифракционным минимумом:
d sin |
|
m |
d |
m |
|
|
a |
||
a sin |
|
Погашение m-ого интерференционного максимума из-за наложения на первый дифракционный минимум.
21
Интенсивность на дифракционной картине от двух щелей
I
Дифракционный
конверт
Интерференционные
полосы
2 |
|
d sin |
sin a sin/ 2 |
|||
Imaxcos |
|
|
|
|
||
|
a sin/ |
|||||
|
|
|
|
|||
22
Разрешение дифракционных картин от одной щели
Ограничения, накладываемые волновой природой света, на возможность оптических приборов разрешать (наблюдать по отдельности)
расположенные поблизости объекты.
S1 и S2 – два некогерентных точечных источника света.
Отсутствие интерференционной картины.
Создание каждым источником своей дифракционной картины.
Наблюдение на экране результата суперпозиции двух дифракционных картин.
23
Разрешение дифракционных картин от одной щели
Щель |
Экран |
Щель |
Экран |
Два центральных максимума |
Два центральных максимума |
||
не перекрываются – разрешаются. |
перекрываются – не разрешаются. |
||
24
Критерий Рэлея
Рэлей: предел разрешения двух изображений – совпадение положений центрального максимума от одного изображения и
первого минимума от другого изображения.
Каков минимальный угол min разрешения?
Условие появления первого минимума |
|
a – ширина щели. |
|||
в дифракционной картине от одной щели |
sin a |
||||
|
|
|
|||
В большинстве случаев << a |
sin мал |
sin . |
|
||
Предельный угол разрешения для щели шириной a |
|
|
. |
||
|
|
|
min |
a |
|
Условие разрешения: угол, под которым видны два источника со стороны щели, превышает /a.
25
Разрешение для сферической апертуры
Хорошо |
Предельное |
Не разрешены |
|
разрешены |
разрешение |
|
|
|
|||
Предельный угол разрешения сферической апертуры |
|||
min 1,22 |
|
, D - диаметр апертуры. |
|
|
|||
|
D |
|
|
|
|
|
|
26
Дифракционная решетка
Дифракционная решетка – большое число равноотстоящих щелей.
Просвечивающая дифракционная решетка – параллельные штрихи на плоском стекле.
Отражающая дифракционная решетка – параллельные штрихи на поверхности отражающих материалов.
Более правильный термин - интерференционная решетка: дифракция света приводит к его распространению в разных направлениях и
последующей интерференции дифрагировавших лучей.
27
Дифракционная решетка
Исходная плоская волна света
Максимум 1-го порядка (m = 1)
Центральный максимум или максимум нулевого порядка (m = 0)
Максимум 1-го порядка (m = -1)
Дифракционная
решетка
28
Дифракционная решетка
Прохождение волнами, находящимися в фазе возле щели, разных расстояний до экрана,
Условия для появления интерференционных максимумов в случае дифракционной решетки
d sin max m
m 0, 1, 2, 3, ...
29
Дифракционная решетка
Распределение интенсивности дифрагировавших лучей в случае монохроматического источника света
Основные максимумы острые, минимумы широкие.
Увеличение числа щелей: уменьшение ширины и увеличение яркости основных острых интенсивных максимумов.
30