Дифракция Фраунгофера на одной щели

Рассмотрим ход лучей, падающих нормально на узкую прямоугольную щель шириной а (рис. 5.2). Лучи, отклоняющиеся вследствие дифракции под углом дифракции Р экрана.

Интенсивность света на экране Э, рассчитанная по принципу Гюйгенса- Френеля, зависит от угла дифракции в соответствии с формулой:

я Д ак i г

где (X =— -=—-; Д - разность хода от крайних элементов щели,

К Л

*о - максимальная интенсивность, которая наблюдается при (р =0 в точке Р0 экрана. При увеличении угла дифракции ф интенсивность уменьшается и становится равной 0 при условии

Практически весь световой поток, проходящий через щель, сосредоточен в первом (центральном) максимуме, угловая ширина которого

Тк

(от — sin q> до -ь sin q>) равна —. Интенсивности максимумов более высокого

b

порядка незначительны.

порядка незначительны.

Рис. 5.1

Распределение интенсивности в дифракционной картине от двух щелей

Пусть на экран с двумя щелями шириной а нормально падает плоская монохроматическая волна (рис. 5.2). Расстояние между щелями равно Ь. Каждая из щелей в отдельности давала бы дифракционную картину, описанную в 5.1. В отсутствие когерентности такие дифракционные картины от всех щелей точно накладывались бы друг на друга. Дифракционная картина получалась бы при этом точно такая же, как и при дифракции от одной щели, но усиленная в два раза. Однако световые волны, приходящие в плоскость наблюдения через разные щели экрана, когерентны, и на дифракционную картину накладывается интерференционная картина от двух источников (щелей). Результат наложения двух волн зависит от оптической разности хода Д (рис. 5.2):

Светлая интерференционная полоса наблюдается при ф = 0 и во всех тех случаях, когда оптическая разность хода равна целому числу длин волн:

Условие наблюдения темных полос:

Рис. 5.2

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >