Читать онлайн «Методические указания к лабораторному практикуму по оптике для студентов физического факультета»
Автор В. Чернышев
Ф и зи ческ и й ф ак ул ьтет
К аф едра общ ей ф и зи к и
М ето д и ч еск и е у к а за ни я к ла бора торно м у пра к ти к у м у поопти к е
д ля сту д енто в 2 к у рса д нев ногои 3 к у рса в еч ернегоо тд елени й ф и зи ч еск ого
ф а к у льтета
С остави тел и :
О . М . Гол и цына
А . Е. Гри днев
И . Е. З ани н
В. Е. Ри си н
В. В. Черныш ев
Т. Д . Черныш ова
ВО РО Н ЕЖ 2002
2
Л а бора торна я ра бо
та № 20
И З УЧЕН И Е Д И Ф РА К ЦИ И Ф РА УН ГО Ф ЕРА
Н А Щ ЕЛИ И Н А ТО Н К О Й Н И ТИ
Ди ф ра к ци я св ета
П у сть пл оск ая м онохром ати ческ ая вол на падает на щ ел ь в эк ране Э 1 (см . ри с. 1). Есл и дл и на вол ны λ беск онечно м ал а по сравнени ю сразм ером щ ел и , то
по зак онам геом етри ческ ой опти к и на эк ране Э 2 бу дет набл ю даться чётк ое
и зображ ени е щ ел и , а за к раем непрозрачного эк рана – обл асть тени .
П ри
у м еньш ени и разм еров отверсти я разм ер сл еда пу чк а бу дет у м еньш аться. О днак о,
Ри с. 1. при нек отором разм ере пу чк а у м еньш ени е прек рати тся и см ени тся у ш и рени ем φ D. φ D называется у гл ом ди ф рак ци и и определ яется к ак соотнош ени е м еж ду дл и ной
вол ны λ и разм ером пу чк а b в пл оск ости , перпенди к у л ярной направл ени ю
распространени я вол ны:
ϕD : λ . (1)
b
Д и ф рак ци онное у ш и рени е:
hD = Lϕ D , (2)
где L – расстояни е от Э 1 до Э 2 (см . ри с. 1).
3
Расстояни е LD, на к отором ди ф рак ци онное у ш и рени е hD станови тся
сравни м ым сначал ьным разм ером пу чк а b, называется дл и ной ди ф рак ци и . И з (1)
и (2):
2
LD : b . (3)
λ
И з (3): при L << LD ( и л и b >> λ L ) (4)
верна геом етри ческ ая опти к а;
при L ≥ LD ( и л и b ≤ λL ) (5)
набл ю дается ди ф рак ци я. Есл и L >> LD и разм ер пятна hD >> b, то л у чи , при ходящ и е к Э 2 (ри с. 1),
почти парал л ел ьны, и ди ф рак ци ю называю т ди ф рак ци ей в парал л ел ьных л у чах
и л и ди ф рак ци ей Ф рау нгоф ера.
