Вопрос 24 Дифракционная решетка как спектральный прибор. Главные максимумы и интерференционные минимумы. Общая дифракционная картина от решетки.

Под дифракцией понимают комплекс явлений, возникающих при распространении волн в среде с ярко выраженной неоднородностью. Благодаря дифракции волны способны огибать препятствия и попадать в область геометрической тени. Различают дифракцию в сходящихся лучах, или дифракцию Френеля, и дифракцию в параллельных лучах, или дифракцию Фраунгофера. В последнем случае источник света и точка наблюдения бесконечно удалены от препятствия, вызвавшего дифракцию. Для наблюдения дифракции Фраунгофера достаточно точечный источник разместить в фокусе одной собирающей линзы, а экран- в фокальной плоскости второй собирающей линзы.

Дифракционная решетка – представляет собой ряд параллельных щелей, расположенных в одной плоскости , на одинаковых расстояниях друг от друга.

Расстояние dвключает в себя прозрачный и непрозрачный промежутки называется периодом дифракционной решетки.

N – число щелей, приходящееся

на единицу длины. N=/d

Разность хода

A = CF = (a + b) sin ф = d sin ф.

• условие главных максимумов: d sinϕ = ±mλ (m =1,2,3,…) ,

• условие главных минимумов: asinϕ = ±mλ (m =1,2,3,…) ,

Общее число максимумов Nmax=2kmax+1

Характеристика дифракционной решетки как спектрального прибора

Угловая дисперсия

D=⌂Q\⌂λ

d cosQ ⌂Q =m⌂λ

D=⌂Q\⌂λ=\dcosQ

Где ⌂Qугловое расстояние между спектральными линиями, отличающихся по длине волны наλ

Чем меньше период решетки, тем больше угловая дисперсия, и тем шире спектр на экране

2)

Вопрос 25 Спектральные характеристики дифракционной решетки. Угловая дисперсия (определение и расчет). Область дисперсии.

Характеристика дифракционной решетки как спектрального прибора

Угловая дисперсия

D=⌂Q\⌂λ

d cosQ ⌂Q =m⌂λ

D=⌂Q\⌂λ=\dcosQ

Где ⌂Qугловое расстояние между спектральными линиями, отличающихся по длине волны наλ

Чем меньше период решетки, тем больше угловая дисперсия, и тем шире спектр на экране

2)

Вопрос 26 Спектральные характеристики дифракционной решетки. Разрешающая способность (определение и вывод из критерия Рэлея).

Характеристика дифракционной решетки как спектрального прибора

Угловая дисперсия

D=⌂Q\⌂λ

d cosQ ⌂Q =m⌂λ

D=⌂Q\⌂λ=\dcosQ

Где ⌂Qугловое расстояние между спектральными линиями, отличающихся по длине волны наλ

Чем меньше период решетки, тем больше угловая дисперсия, и тем шире спектр на экране

2)

Разрешающая способность дифракционной решетки.

Критерий Рэлея – изображения двух близлежащих одинаковых точечных

источников или двух близлежащих спектральных линий с равными

интенсивностями и одинаковыми симметричными

контурами разрешимы (разделены для

восприятия), если центральный максимум

дифракционной картины от одного источника

(линии) совпадает с первым минимумом

дифракционной картины от другого (рис. (а)). При

этом интенсивность "провала" между

максимумами составляет 80% интенсивности в

максимуме. Этого достаточно для разрешения линий λ1 и λ2 . Если критерий Рэлея нарушен, то наблюдается одна линия (рис. (б)).

Разрешающей способностью спектрального прибора называют

безразмерную величину R= λ\δλ, где δλ – абсолютное значение минимальной

разности длин волн двух соседних спектральных линий, при которой эти линии

регистрируются раздельно.