home

№10 Изучение дифракционной решетки

?
Лабораторная работа №10

к
ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАЦИОННОЙ РЕШЕТКИ
Приборы и принадлежности:
Спектрометр, осветитель, дифракционная решетка с периодом 0,01 мм.
Введение
Дифракцией

называется

совокупность

явлений,

наблюдаемых

при

распространении света в среде с резкими неоднородностями и связанных с
отклонениями от законов геометрической оптики. Дифракция, в частности,
приводит к огибанию световыми волнами препятствий и проникновению света
в область геометрической тени.
Для наблюдения дифракции световых волн необходимо создание
специальных условий, которые определяются соотношениями размеров
препятствий и длины волны. В данной работе явление дифракции можно
наблюдать на так называемой дифракционной решетке. Дифракционной
решеткой называют совокупность большого числа одинаковых, отстоящих на
одно и тоже расстояние друг от друга, щелей. Рассмотрим явление дифракции
сначала на одной щели, затем на двух, далее на трех щелях, что позволит нам
сделать обобщение на дифракционную решетку с N щелями.
Пусть на щель (рис. 1а), ширина которой b, падает плоская световая волна.
Поместим за щелью собирающую линзу, а в фокальной плоскости линзы –
экран. В соответствии с принципом Гюйгенса-Френеля интенсивность в любой
точке Р экрана определяется интерференцией света, пришедшего от зон
Френеля, которые укладываются в щели. Число зон Френеля определяется
углом ϕ , под которым видна щель из точки Р.
Если Δ = b sin ϕ = ± kλ , т.е. если в разности хода ∆ укладывается четное
число зон Френеля, то в точке Р будет иметь место минимум интенсивности;

первый минимум будет наблюдаться при sinϕ = ±

λ
b

(смотри распределение