Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
41
Добавлен:
12.12.2013
Размер:
335.36 Кб
Скачать

Дифракция на решетке.

Разрешающая способность дифракционной решетки. Согласно критерию Рэлея изображения двух близлежащих спектральных линий с равными интенсивностями разрешимы (разделены для восприятия), если центральный максимум дифракционной картины от одного источника совпадает с первым минимумом от другого. Разр.спос.дифр.реш. пропорц.порядку m спектров и числу N щелй, т.е. при заданном числе щелей увелич-ся при переходе к спектрам высших порядков. R=mN.

Разреш.спос.спектр. прибора: R=/), где () – абсол. знач.миним. разности длин волн двух соседних спектральных линий.

Дисперсия - зависимость показателя преломления n от длины волны  или зависимость фазовой скорости v световых волн от частоты : n=f(). . Следствием дисперсии явл.разложение в спектр пучка белого света при прохождении его через призму. Дисперсия в-ва показывает как быстро меняется показатель преломления с длиной волны.

Нормальная дисперсия – с уменьшением длины волны показатель преломления увеличивается. Вблизи линий и полос поглощения наоборот (аномальная дисперсия).

Вопрос №3. Дифракция на пространственной решетке. Формула Вульфа-Врэггов.

Пространственная решетка – пространственные образования, в кот.элементы структуры подобны по форме, имеют геометрически правильное и периодически повторяющееся расположение, а также постоянные (периоды) решеток, т.е. должные иметь периодичность по трем не лежащим в одной плоскости направлениям (кристаллические тела).

Дифракция на пространственной решетке.

Пучок параллельных монохр.рентгеновских лучей падает под углом скольжения  ( угол между направлением падающих лучей и кристаллографической плоскостью) и возбуждает атомы кристалограф.решетки, кот.становятся источниками когер. волн. Максимумы интенсивности наблюд. в тех направлениях, в кот. все отражённые атомными плоскостями волны будут находится в одинак.фазе. Эти направления удовлетв. ф-ле Вульфа-Брэггов: 2dsin=m, т.е. при разности хода между двумя лучами, отраженными от соседних кристалогр.плоскостей, кратной целому числу длин вол, наблюд. дифр.максимум. Эта формула изпольз.при решении двух важных задач: 1)Можно найти межплоскостное расстояние (d), т.е. определить структуру вещ-ва; 2)Можно найти длину волны падающего рентгеновского излучения.

Вопрос №4. Естественный и поляризованный свет. Линейно-поляризованный свет. Поляризация при отражении и преломлении света. Закон Брюстера. Прохождение света через поляризатор и анализатор. Закон Малюса.

Свет со всевозможными равновероятными ориентациями вектора Е – естественный свет. Свет, в кот. направления колебаний светового вектора каким-то образом упорядочены – поляризованный свет. Свет, в кот. вектор Е колеблется только в одном направлении, перпендикулярному лучу, - плоскополяриз.свет (линейно поляриз.).

Плоскость поляризации – пл., проходящая через направление колебаний светового вектора плоскополяриз. волны и направление распространения этой волны.

Степенью поляризации (степень выделения световых волн) называется величина

где Imax Imin – макс. и мин. интенсивности света, соответствующие двум взаимно перпендикулярным компонентам вектора Е.

Поляризация при отражении и преломлении света на границе двух диэлектрических сред. Если ест.свет падает на границу раздела двух диэлектриков, то часть его отражается, а часть преломляется и распространяется во второй среде. В отражённом луче преобладают колебания перпендикулярные плоскости падения, в преломлённом - параллельные плоскости падения. Степень поляризации зависит от угла падения лучей и показателя преломления. При tgiB = n21 отражённый луч является плоскопол-м, где iB угол Брюстера). Преломленный луч при угле падения iB поляризуется максимально, но не полностью. Если свет падает на границу раздела под углом Брюстера, то отраженный и преломл.лучи взаимно перпендикулярны.

Естеств.свет можно преобразовать в плоскополяр., используя поляризаторы, пропускающие колебания только определенного направления (турмалин). Пластинка, служащая для анализа степени поляризации света, - анализатор. Если пропустить ест.свет через два поляризатора, плоскости которых образуют угол , то из первого выйдет плоскопол.свет, интенсивность кот-го I0 = 1/2 Iестест., из второго по з-ну Малюса:

I=I0cos2. След-но, интенсивность света, прошедшего через два поляризатора:

I=1/2Iестестcos2, откуда Imax=1/2Iестест (поляризаторы паралл.) и Imin=0 (они скрещены).

Закон Малюса. I=I0cos2, где  угол между оптическими осями кристаллов. (I0 = 1/2 Iестест.)

Вопрос №5. Двойное лучепреломление. Призма Николя. Поляроидные пленки. Поляризация при двойном лучепреломлении. Вращение плоскости поляризации. Практическое применение этого явления. Примеры оптически активных сред.

Двойное лучепреломлениераздваивание каждого падающего на кристаллы светового пучка. Если на кристалл исландского шпата направить пучок света, то из кристалла выйдут два пространственно разделённых луча параллельных друг другу и падающему лучу.

Направление в оптически анизотропном кристалле, по которому луч распространяется не испытывая двойного лучепреломления называется оптической осью кристалла. Кристаллы в зависимости от их симметрии бывают одноосные и двуосные. Анализ поляризации показывает, что вышедшие из кристалла лучи плоско поляризованы во взаимно перпендикулярных направлениях.

Для получения поляризованного света используются призмы и поляроиды. Призмы делятся на два класса: 1) Поляризационные призмы – дающие только плоскополяр.луч (принцип полного отражения одного из лучей от границы раздела, в то время как другой луч с другим показателем преломления проходит через эту границу). Призма Николя – двойная призма из исландского шпата, склеенную вдоль линии канадским бальзамом с n=1,55. На передней грани призмы ест.луч, паралл.ребру, раздваивается на обыкнов. и необыкн.лучи. 2) Двоякопреломляющие призмы – дающие два поляриз. во взаимно перпендикулярных направлениях луча (используют различие в показателях преломления обыкн. и необыкн.лучей, чтобы развести их возможно дальше друг от друга).

Пример поляроида - тонкая плёнка из целлулоида, в кот. вкраплены кристаллики герапатита (двоякопреломляющее вещ-во с очень сильно выраженным дихроизмом в области видимого свтета). Такая плёнка уже при толщине 0,1 мм полностью поглощает обыкновенные лучи видимой области спектра.