47. Явление дифракции. Дифракционная решетка как спектральный прибор. Определение длины волны света.

Отклонение света от прямолинейного распространения и отгибание их препятствий называют дифракцией

Длина́ волны́ — расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах, обычно длина волны обозначается греческой буквой . По аналогии с возникающими волнами в воде от брошенного в неё камня — расстояние между двумя соседними гребнями волны. Одна из основных характеристик колебаний. Измеряется в единицах расстояния (метры, сантиметры и т. п.). Величина , обратная длине волны, называется волновым числом и имеет смысл пространственной частоты.

Дифракционная решётка — оптический прибор, работающий по принципу дифракции света, представляет собой совокупность большого числа регулярно расположенных штрихов (щелей, выступов), нанесённых на некоторую поверхность. Первое описание явления сделалДжеймс Грегори, который использовал в качестве решётки птичьи перья.

48. Дисперсия света. Монохроматическое излучение. Состав белого света. Виды спектров. Спектроскоп и спектрограф.

Зависимость показателя преломления света от длины волны называют дисперсией света.

Монохромное излучение, Мо́нохромати́ческое излуче́ние (от др.-греч. μόνος — один, χρῶμα — цвет) — электромагнитное излучение, обладающее очень малым разбросом частот, в идеале — одной длиной волны.

На основе своих экспериментов Ньютон пришел к следующим выводам: существует белый свет, который состоит из лучей разных цветов. Проходя через призму, белый свет не видоизменяется, а разделяется на отдельные монохроматические лучи, которые уже больше не разлагаются. Они сохраняют свои свойства при любых последующих преломлениях и отражениях. Эти выводы следовали, по мнению Ньютона, из опытов, которые он излагал в своих лекциях, а затем в «Оптике». Приведем некоторые из них. В ставне окна Ньютон проделывал маленькое отверстие, через которое проходил узкий пучок солнечного света. На пути пучка лучей помещалась призма, которая разлагала его в спектр, наблюдавшийся на белом экране, поставленном за призмой. Этот опыт, однако, еще не позволяет сделать определенное заключение о наблюдаемом явлении. Так, нельзя решить, видоизменяется ли свет призмой или она разлагает его на составные части. Для решения последнего вопроса Ньютон помещает за первой призмой вторую так, что преломляющее ребро ее перпендикулярно преломляющему ребру первой. Теперь на экране наблюдается следующая картина: полученный от первой призмы спектр больше не разлагается, а лишь поворачивается на некоторый угол. Этот опыт показывает, что лучи, соответствующие отдельным участкам спектра и имеющие определенную окраску, уже больше не разлагаются призмой, а только отклоняются. При этом лучи, которые отклонялись первой призмой на больший угол, отклоняются на больший угол и второй призмой.

По характеру распределения значений физической величины спектры могут быть дискретными (линейчатыми), непрерывными (сплошными), а также представлять комбинацию (наложение) дискретных и непрерывных спектров.

Примерами линейчатых спектров могут служить масс-спектры и спектры связанно-связанных электронных переходов атома; примерами непрерывных спектров — спектр электромагнитного излучения нагретого твердого тела и спектр свободно-свободных электронных переходов атома; примерами комбинированных спектров — спектры излучения звёзд, где на сплошной спектр фотосферы накладываются хромосферные линии поглощения или большинство звуковых спектров.

Другим критерием типизации спектров служат физические процессы, лежащие в основе их получения. Так, по типу взаимодействия излучения с материей, спектры делятся на эмиссионные (спектры излучения), адсорбционные (спектры поглощения) и спектры рассеивания.

Спектроскоп (спектрометр, спектрограф) (от спектр и др.-греч. σκοπέω — смотрю) — оптический прибор для визуального наблюдения спектра излучения. Используется для быстрого качественного спектрального анализа веществ в химии, металлургии (например, стилоскоп) и т. д. Разложение излучения в спектр осуществляется, например, оптической призмой. С помощьюфлуоресцентного окуляра визуально наблюдают ультрафиолетовый спектр, с помощью электронно-оптического преобразователя — ближнюю инфракрасную область спектра.