Дифракционная решетка как найти лямбда

Дифракционная
решетка

оптическое устройство, представляющее
собой
совокупность большого
числа параллельных щелей, равноудаленных
друг от друга.

Суммарная
ширина щели и штриха (a+b=d)
– период решетки.

!
d=((a+b)*N)/N=C/N!,
где С –ширина решетки, N -число штрихов
на ней.

на
нем: Л- линза; Р – решетка; Э — экран

Максимумы,
которые образуются на экране,
после
интерференции вторичных волн, идущих
от узких щелей, удовлетворяют
условию:

!d*sin
фи = k*лямбда!
— формула
дифракционной решетки.

фи
— угол дифракции (угол отклонения от
прямолинейного направления);

k
— порядок
спектра;

лямбда
— длина
волны света, освещающего решетку,

Дифракционные
спектры для монохроматического света
представляет собой чередование максимумов
и минимумов по обе стороны от центрального
механизма. Максимумы имеют цвет
соответствующей длины
света,
освещающего решетку.

Если
решетку
освещать белым светом, то
центральный максимум будет белым, а
остальные будут представлять
собой чередование цветных
полос
плавно переходящих друг в друга, т. к.
sin
фи= k*лямбда/d
— зависит
от длины волны
света.
D
= к/t
— угловая дисперсия решетки. R
=k*N

разрешающая
способность.

44
Дифракция
света на щелях.

Дифракцией
света называют явление отклонения света
от прямолинейного распространения в
среде с резкими неоднородностями.
Описать
картину дифракции можно с учетом
интерференции вторичных волн.

Рассмотрим
дифракцию от узкой щели (АВ)

MN
– непрозрачная преграда;

АВ=а
– ширина щели;

АВ
– часть волновой поверхности, каждая
точка которой является источником
вторичных волн, которые распространяются
за щелью по разным направлениям. Линза
соберет лучи А, А1
и В в точке О1
экрана.

АD
— перпендикуляр к направлению пучка
вторичных волн. Разбили ВD
на отрезки =лямда/2.

АА1,
А1В
— зоны Френеля. Вторичные волны, идущие
от двух соседних зон Френеля, не гасят
друг друга, так как отличаются по фазе
на пи. Число зон, укладывающихся в щели,
зависит от длины волны лямда и угла
альфа.

Если
щель АВ разбить при построении на
нечетное число зон Френеля, а ВD
на нечетное число отрезков, равных
лямда/2, то в точке О1
наблюдается максимум интенсивности
света. ВD=а*sinα=+-(2k+1)*лямда/2.

Если
щель разбить на четное число зон Френеля,
то наблюдается минимум освещенности:
а*sinα=+-2k*лямда/2=+-k*лямда.

Поэтому
на экране получится система светлых
(mах)
и темных (min)
полос симметричных относительно центра
(альфа=треугольник — изменение) — наиболее
яркой полосы.

Интенсивность
остальных максимумов убывает с увеличением
к.

23Диффузия
в жидкости. Уравнение Фика. Уравнение
диффузии для мембран.

Диффузия
— самопроизвольное проникновение молекул
одного вещества между молекулами других.

Явление
диффузии — важный элемент диффракционирования
мембран. При диффузии происходит перенос
массы вещества. В биофизике это называется
транспорт частиц. Основным уравнением
диффузии является уравнение Фика:

где
I
– плотность частиц при диффузии в
жидкость.

D
– коэффициент диффузии.

Коэффициент
1/3 возник ввиду трехмерного пространства
и хаоса в движении молекул (в среднем в
каждом из 3-х направлений перемещается
1/3 часть всех молекул)

сигма
— средняя длина свободного пробега
молекул

тау
-среднее время оседлой жизни молекул

С-
массовая концентрация молекул

Х-
перемещение молекул вдоль оси X


градиент массовой концентрации

Знак
«-» показывает, что диффузия молекул
происходит из области их большей
концентрации в область меньшей
концентрации.

Уравнение
диффузии можно записать в виде:

n
– концентрация молекул.

Градиент
концентрации

R-
универсальная газовая постоянная; Т-
абсолютная температура градиент
химического потенциала,

Тогда

С
— концентрация частиц. А Эйнштейн показал,
что D
пропорционально Т. Дня биологических
мембран уравнение Фика имеет вид:


концентрация молекул внутри клеток


коэффициент проницаемости

l
– толщина мембраны.

54
3аконы
излучения абсолютно
чёрного
тела (Стефана —
Больцмана,
Вина).
Формула
Планка.
Использование
термографии в диагностике.

Излучение
чёрного тела
имеет
сплошной
спектр. Графически это выглядит для
разных температур так:

Существует
максимум спектральной светимости,
который при повышении

температуры
смещается в сторону коротких волн.

По
мере нагревания чёрного тела его
энергетическая
светимость
(Re)

увеличивается:
Re
= опред интеграл от 0 до бескон от
Eлямда*dлямда

Стефан
и Больцман установили,
что Re=сигма*T^4

Сигма
= 5,6696*10^-8 Вт/K*м^2
— постоянная Стефана-Больцмана,

T=t+273
— абсолютная
(термодинамическая)
температура по шкале

Кельвина.
Все замечали это
на практике, чем выше температура
спирали, нагретой печи, тем больше они
излучают тепла.

ЛЯМДАmax=b/T
— закон смещения Вина. Чем выше температура
нагретого тела, тем более короткие волны
оно излучает. Это
также все замечали — человеческое
тело излучает в области невидимых
инфракрасных длин волн;
чем более нагретым становится
тело, тем
оно начинает светиться цветом близким
к
фиолетовому: красное, оранжевое, жёлтое,
голубое… Законы
Стефана-Больцмана
и Вина лежат в
основе оптической
пирометрии

определения температуры тел
по их излучательной
способности. Регистрация
излучения
разных
участков
поверхности тела и определение их
температуры,
диагностический метод — термография
(воспалительные процессы изменяют
местную температуру и по изменению
температуры находят место воспаления)

Планк
получил формулу для спектральной
плотности абсолютно черного тела
(Eлямда)
и серого тела (r
лямда) (лямда-индекс):
Eлямда=2п*h*c^2/лямда^5
* 1/
exp[h*c/k*T*лямда-1]

альфа
— коэффициент поглощения

h
— постоянная Планка;

С
— скорость света в вакууме;

лямда
— длина
волны;

k
— постоянная Больцмана;

Т
— абсолютная температура.

2
Затухающие колебания и декремент
затухания. Апериодические колебания.

Свободные
колебания (происходящие без внешнего
воздействия периодически действующей
силы) являются затухающими. График
затухающих колебаний имеет вид:

Амплитуда
колебаний с каждым разом убывает.
Затуханию способствуют силы трения и
сопротивления, возникающие в средах.
Пусть r-коэффициент
трения, характеризующий свойство среды
оказывать сопротивление движению. Тогда
БЕТТА= r/2m
– коэффицент затухания.

Wo=
корень(K/m)
– циклическая частота собственных
колебаний, тогда W^2=Wo^2-БЕТТА^2,
где W
– циклическая частота затухания
колебаний.

Быстрота
затухания колебаний определяется
коэффициентом затухания. Уравнение
затухающих колебаний имеет вид А=Ао*l
в степени минус бета*t

Ao
– первоначальная амплитуда, А-амплитуда
затухающих через время t.

T=2пи/W=2пи/корень(Wo^2-бета^2).

Лямда=lnA(t)/A(t+T)=lnAo*(e
в
степени минус бета*t)/Ao*e^-бета*(t+T)=ln(e^
бета*t)
–логарифмический декрет затухания.

!Лямда=бета*Т!-
связь логарифмического декремента
затухания с коэффициентом затухания.
При сильно затухании колебания становятся
апериодическими (если бета^2>Wo^2)

31
Импеданс полной цепи переменного тока.
Сдвиг фаз. Резонанс напряжения.

Рассмотрим
последовательно соединенные R,
L,
C.

При
последовательном соединении:

  1. Uвх=U0*cosW*t=Ur+Ul+Uc
    – входное напряжение.

  2. I=I0*cos(W*t-фи)
    – сила тока в цепи.

Начертим
векторную диаграмму:

Ur0
– совпадает по фазе с силой тока;

Ul0
– опережает на пи/2;

Uc0
– отстает от тока на пи/2.

По
теореме Пифагора: (U0)^2=(U0r)^2+(U0l-U0c)^2

или:
(I0)^2*Z^2=(I0)^2*R^2+(I0*LW-I0/Wc)^2

Сократив
обе части уравнения на (I0)^2
получим выражение для полного сопротивления
(Z):

Z=квадратный
корень из (R^2+(W*L-1/W*c)^2)
– импеданс.

Если
сопротивление катушки Xl=
W*L
равно сопротивлению конденсатора
Xc=1/W*c,
то полное сопротивление Z=R;
по закону Ома Iрез=U0/Z=U0/R
(Iрез
– резонансный ток) – сила тока резко
возрастает – РЕЗОНАНС. При этом Ul=Uc>>U0
– резонанс напряжений. Это возможно,
т.к. Ul
и Uc
сдвинуты по фазе между собой на пи:

При
этом на резисторе R
выделяется максимальное количество
теплоты:

Q=(Iрез)^2*R*t

32
Импенданс
тканей организма. Эквивалентная
Электрическая схема. Оценка жизнеспособности
тканей и органов но частотной зависимости
к углу сдвига фаз.

Ткани
организма проводят как постоянный так
и переменный ток. Биологическая мембрана
а значит и весь организм обладает
емкостным сопротивлением, т.к. обладают
емкостью, т.е. способны

накапливать
заряд. При пропускании через живые ткани
переменного тока наблюдается отставание
напряжения от тока. Омические емкостные
свойства биологических тканей можно
моделировать используя эквивалентные
электрические схемы, при любых частотах
зависимость сдвига фаз и импенданса от
частоты выполняется для схемы

1/Zв2=1/Rв2+1/корень(R1
в2+1/Wв2*Св2)!,
где Z-полное
сопротивление данной цепи, с — ёмкость.

При
малых частотах: Z=R2
При больших частотах: Zmin=(R1*R2)/(R1+R2).

Графическое
изображение зависимости импенданса
живой ткани от частоты переменного
тока.

Сдвиг
фаз между током и напряжением tg
фи = R/Xc=RWC
(1).

Частотная
зависимость сдвига фаз живой ткани. При
отмирании ткани натрий-калиевый канал
биологических мембран разрушается,
цитоплазма

клетки
(проводник) соединяется с межклеточной

жидкостью(проводник)
и емкостные свойства ткани уменьшаются,
а это значит, что и импенданс (Z)
и сдвиг фаз (фи) меньше зависят от частоты.
Мёртвая ткань обладает лишь омическим
сопротивлением (R),
и не зависит от частоты. Диагностический
метод, основанный на регистрации
изменения импенданса тканей и сдвига
фаз называется РЕОГРАФИЕЙ.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Что такое дифракционная решетка?

   Дифракционная решетка — это оптический прибор, который используется для изучения свойств света и создания спектров. Она состоит из множества параллельных узких щелей, которые расположены на определенном расстоянии друг от друга.

Когда свет проходит через решетку, он разделяется на несколько лучей, каждый из которых имеет свой угол дифракции. Это происходит из-за интерференции световых волн, проходящих через щели.


Полезные статьи:

Что такое спетрометр? Принцип работы

Интерферометры, виды, принцип работы

Все статьи

Дифракционная решетка это оптическая система, состоящая из множества параллельных щелей, расположенных на определенном расстоянии друг от друга. Она используется для разделения света на отдельные цвета и используется в оптических приборах, таких как спектроскопы и спектрофотометры.

Может использоваться для измерения длины волны света, определения дисперсии материала и исследования характеристик лазерного излучения. Она также может быть использована для создания цветных изображений и создания цветных фильтров.

Виды дифракционных решеток

Дифракционные решетки могут быть классифицированы по нескольким признакам, включая материал, форму, число щелей и ориентацию. Некоторые из наиболее распространенных видов дифракционных решеток включают:

  • Кристаллические: используются кристаллы, такие как кварц или кристалл алмаза, которые имеют очень регулярную структуру.
  • Стеклянные: изготавливаются из стекла, которое может быть отполировано до высокой степени гладкости.
  • Металлические: решетки изготавливаются из металлов, таких как золото, серебро или медь.
  • Пластиковые: решетки могут быть изготовлены из пластика, который имеет регулярную структуру, например, из поликарбоната или акрила.
  • Полимерные: решетки изготавливаются из полимерных материалов, таких как поликарбонат или полистирол.
  • Многощелевые: решетки имеют несколько щелей, которые могут быть расположены на разных расстояниях друг от друга.
  • Однощелевые: имеют только одну щель.
  • Круговые: имеют форму круга и используются для исследования поляризации света.
  • Линейные: имеют форму линии и используются для изучения дифракции Френеля.

Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, которые зависят от конкретной области применения.

Виды дифракционных решеток

Характеристики и свойства дифракционной решетки

Длина дифракционной решетки

Длина дифракционной решетки — это расстояние между двумя соседними щелями в решетке. Она может быть разной в зависимости от типа решетки и ее назначения. Например, для обычных дифракционных решеток длина щелей обычно составляет от 100 до 200 микрометров.

Она может варьироваться в зависимости от ее конструкции и назначения. Некоторые из них могут иметь длину до нескольких метров, а другие — всего несколько сантиметров. В целом, длина является важным параметром, который влияет на точность и качество измерения света.

Длина волны дифракционной решётки определяется формулой Брэгга:

λ = d * sin(θ) / m,

  • где λ — длина волны света,
  • d — период дифракционной решётки,
  • θ — угол дифракции,
  • m — порядок дифракционного порядка.

Если мы знаем период дифракционной решётки, угол дифракции и порядок дифракционного максимума, то мы можем рассчитать длину волны света, которая будет соответствовать этому максимуму.

Период дифракционной решетки

Период дифракционной решетки — это расстояние между двумя соседними линиями решетки. Он определяет ширину спектра. Чем меньше период решетки, тем больше линий в спектре и тем шире спектр можно получить.

Однако, слишком маленький период может привести к тому, что линии будут слишком близко друг к другу, и их будет трудно различить. Поэтому, оптимальный период зависит от конкретной задачи и требований к спектру.

Максимум дифракционной решетки

Максимум дифракционной решетки — это угол, под которым свет максимально рассеивается при прохождении через решетку. Этот угол зависит от длины волны света и от расстояния между щелями. Чем больше расстояние между щелями, тем больше угол рассеяния.

Решетка может использоваться в различных областях, например, в оптике для создания лазерных лучей или в спектроскопии для анализа состава вещества.

Штрихи дифракционной решетки

Дифракционная решетка — это устройство, которое используется для получения дифракционных картин, которые являются результатом дифракции света на периодической структуре. Она состоит из множества параллельных линий, расположенных на определенном расстоянии друг от друга.

Штрихи дифракционной решетки представляют собой узкие линии, которые расположены на решетке. Они могут быть вертикальными, горизонтальными или наклонными. Они могут быть выполнены как на поверхности самой решетки, так и на ее обратной стороне.

Цель штрихов заключается в том, чтобы создать интерференционную картину, которая позволяет определить длину волны света. Чем более узкие штрихи используются, тем более точный результат можно получить.

Кроме того, штрихи дифракционной решетки могут быть использованы для измерения угла падения света на решетку. Это делается путем измерения расстояния между двумя соседними максимумами или минимумами.

Таким образом, штрихи играют важную роль в оптике и используются в различных научных и технических приложениях, таких как спектроскопия, лазерная техника и другие.

Порядок дифракционной решетки

Дифракционная решетка — это оптический элемент, который используется для дисперсии света и создания цветных изображений. Она состоит из множества параллельных и близко расположенных друг к другу штрихов или щелей. Порядок дифракционной решетки — это количество штрихов на единицу длины решетки.

Порядок дифракции — это порядок дифракционного максимума, который определяется расстоянием между соседними максимумами. Порядок дифракции обозначается буквой m и равен отношению расстояния между двумя максимумами к расстоянию между первым дифракционным максимумом и центральной линией.

Для расчета порядка необходимо знать длину волны света, угол падения света на решетку и угол дифракции. Формула для расчета порядка дифракции выглядит следующим образом:

m = sin(θ)/sin(θd),

  • где θ — угол дифракции,
  • θd — угол падения света,
  • sin(θ) — синус угла дифракции,
  • sin(θd) — синус угла падения света.

Порядок может быть положительным или отрицательным в зависимости от того, в какую сторону отклоняется свет при дифракции на решетке. Положительный порядок соответствует отклонению света вправо, а отрицательный — влево.

Спектр дифракционной решетки

Состоит из нескольких основных элементов:

1. Центральная полоса: Это самая яркая часть спектра, которая находится в центре. Она содержит все длины волн света, которые проходят через решетку без изменения своей частоты.

2. Краевые полосы: Они расположены по обе стороны от центральной полосы и содержат длины волн, которые были отклонены. Каждая краевая полоса соответствует определенной длине волны света.

3. Интерференционные полосы: Они появляются в спектре, когда свет проходит через дифракционную решетку несколько раз. Эти полосы имеют разную яркость и ширину в зависимости от угла падения света на решетку.

4. Полосы поглощения: Они возникают, когда свет взаимодействует с молекулами вещества, расположенного за решеткой. Эти полосы могут быть использованы для определения состава вещества.

В целом, спектр дифракционной решетки позволяет изучить свойства света и определить его частоту. Он широко используется в научных исследованиях, медицине, промышленности и других областях.

Спектр дифракционной решетки

Угол дифракционной решетки

Угол дифракции — это угол между направлением распространения света и направлением, в котором свет отклоняется от своего первоначального направления. При прохождении через дифракционную решетку свет испытывает дифракцию на каждой из ее щелей, что приводит к отклонению света под углом, который зависит от длины волны света, ширины щелей и расстояния между ними.

Для расчета угла дифракции можно использовать формулу Брэгга-Френеля:

sin(θ) = λ/d * sin(φ/2),

  • где θ — угол дифракции,
  • λ — длина волны света,
  • d — расстояние между щелями,
  • φ — угол между нормалью к решетке и направлением распространения света.

Эта формула показывает, что угол дифракции зависит от длины волны, ширины щелей и угла между нормалью и направлением света. Чем больше расстояние между щелями и чем меньше ширина щелей, тем меньше угол дифракции.

Расстояние дифракционной решетки

Дифракционная решетка — это устройство, которое используется для разделения света на отдельные цвета или длины волн. Она состоит из множества параллельных узких линий, разделенных промежутками. Расстояние между линиями определяет частоту, на которую будет разбит свет.

Если расстояние между линиями меньше длины волны света, то свет будет разделен на отдельные цвета, каждый из которых будет иметь свою длину волны. Если же расстояние между линиями больше длины волны, то свет пройдет через решетку без изменения.

Таким образом, расстояние между линиями в дифракционной решетке является важным параметром, который определяет ее способность разделять свет на отдельные цвета.

Постоянная дифракционной решетки

Постоянная дифракционной решетки — это постоянная, которая определяет ее способность рассеивать свет. Формула для постоянной выглядит следующим образом:

d = λ/sin(θ),

  • где d — постоянная дифракционной решетки,
  • λ — длина волны света,
  • θ — угол дифракции.

Плоская дифракционная решетка

Плоская дифракционная решетка представляет собой тонкую пластину, состоящую из множества параллельных линий, нанесенных на ее поверхность. Каждая линия имеет определенную ширину и угол наклона относительно нормали к поверхности решетки.

При прохождения света через плоскую дифракционную решетку, свет разделяется на различные цвета и напрвления. Это зависит от направления в зависимости от длины волнысвета и угла падения на решетку.

Это явление называется дифракцией Френеля и является результатом интеференции волн, которые отразились от каждой линии решетки.

Применения дифракционных решеток

Дифракционные решетки широко используются в различных областях науки и техники, включая:

  • Оптика — используются для измерения длины волны света, определения дисперсии света и исследования других оптических явлений.
  • Лазеры — для создания лазера с высокой стабильностью частоты и генерации узкополосного света.
  • Астрономия — дифракция света от звездных объектов позволяет астрономам изучать структуру и свойства космических объектов.
  • Медицина — анализ биологических образцов может использоваться для определения молекулярной структуры и состава клеток.
  • Наука о материалах — дифракционное рассеяние света позволяет изучать структуру материалов и их свойства, такие как оптические и электронные свойства.
  • Квантовая оптика — дифракция Френеля используется для генерации и управления фотонами в квантовых системах.
  • Оптическая связь — элементы могут использоваться в качестве оптических фильтров и модуляторов для передачи данных в оптических системах связи.
  • Оптический контроль — дифракционные методы используются для контроля качества поверхностей, измерения геометрических параметров и анализа других оптических сигналов.
  • Оптика для медицины — элементы используются для диагностики и лечения офтальмологических заболеваний, таких как катаракта и глаукома.

Это только некоторые из областей применения. Они широко используются в научных исследованиях и технологиях, а также в повседневной жизни, например, в оптических приборах для просмотра изображений и в лазерных системах.

Производство дифракционных решеток

Дифракционные решетки могут быть изготовлены из различных материалов, включая кристаллы, стекло, металлы и другие материалы. Процесс производства включает в себя следующие этапы:

Подготовка материала 

Для изготовления дифракционной решетки необходимо выбрать подходящий материал, который должен иметь высокую прозрачность и однородность.

Формирование полос

На поверхность материала наносится тонкий слой материала, который будет использоваться для формирования полос. Этот слой может быть нанесен с помощью лазера, плазменного напыления или других методов.

Очистка поверхности

После нанесения слоя материала необходимо очистить поверхность от загрязнений и неровностей. Это можно сделать с помощью механической обработки или химических методов.

Обработка поверхности

На этом этапе происходит формирование полос с помощью лазерной обработки или плазменного напыления. В результате получаются узкие и параллельные полосы на поверхности материала.

Проверка качества

После формирования полос необходимо проверить качество. Это может быть сделано с помощью оптических методов, таких как измерение спектра или интерференционных картин.

В результате производства дифракционной решетки получается оптический элемент с высокой точностью и качеством, который может использоваться в различных оптических системах и устройствах.

Дифракция света

Характерным проявлением волновых свойств света является

дифракция света — отклонение света от прямолинейного рас­пространения на резких неоднородностях среды. Дифракция была открыта Ф.Гримальди в конце XVII в. Объяснение яв­ления дифракции света дано Т. Юнгом и О. Френелем, которые не только дали описание экспериментов по наблюдению явлений интерференции и дифракции света, но и объяснили свойство пря­молинейности распространения света с позиций волновой теории.

Зоны Френеля

Принцип Гюйгенса — Френеля: волновая поверх­ность в любой момент времени представляет собой не просто огибающую вторичных волн, а результат их интерференции.

Для того чтобы найти амплитуду световой волны от точечного моно­хроматического источника света А в произвольной точке О изо­тропной среды, надо источник света окружить сферой радиусом r=ct. Интерференция волны от вторичных источников, располо­женных на этой поверхности, определяет амплитуду в рассмат­риваемой точке О, т. е. необходимо произвести сложение коге­рентных колебаний от всех вторичных источников на волновой поверхности. Так как расстояния от них до точки О различны, то колебания будут приходить в различных фазах. Наименьшее расстояние от точки О до волновой поверхности В равно r0. Первая зона Френеля ограничивается точками волновой поверхности, рассто­яния от которых до точки О равны: Первая зона Френеля, где λ — длина световой волны. Вторая зона Вторая зона Френеля.

Аналогично определяются границы других зон. Если разность хода  от двух соседних зон равна половине длины волны, то коле­бания от них приходят в точку О в противоположных фазах и на­блюдается интерференционный минимум, если разность хода равна длине волны, то наблю­дается интерференционный максимум.

Таким образом, если на препятствии укладывается целое число длин волн, то они гасят друг друга и в данной точке наблюдается минимум (темное пятно). Если нечетное число полуволн, то наблюдается максимум (светлое пятно).

Расчеты позволили понять, каким образом свет от точечного источника, испускающего сферические волны, достигает про­извольной точки О пространства.

Зоны Френеля

Зоны Френеля

Дифракция от различных препятствий:

  1. от тонкой прово­лочки;
  2. от круглого отверстия;
  3. от круглого непрозрачного экрана.

Дифракция от различных препятствий

Дифракция происходит на предметах любых размеров, а не только соизмеримых с длиной волны λ. Трудности наблюдения заключаются в том, что вследствие малости длины световой волны интерференционные максиму­мы располагаются очень близко друг к другу, а их интенсив­ность быстро убывает.

от тонкой прово­лочки

Дифракция наблюдается хорошо на расстоянии Дифракция наблюдается хорошо на расстоянии.

Если дифракция невидна и получается резкая тень, то дифракция невидна и получается резкая тень

(d — диаметр экрана). Эти соотношения определяют границы применимости геометрической оптики. Если наблюдение ведется на расстоянии соотношения определяют границы применимости геометрической оптики,

где dразмер предмета, то начинают проявляться волновые свойства света. На рис. показана примерная зависимость результатов опыта по распространению волн в зависимости от соотношения размеров препятствия и длины волны.

от круглого отверстия

Интерференционные картины от разных точек предмета пе­рекрываются, и изображение смазывается, поэтому прибор не выделяет отдельные детали предмета. Дифракция устанавлива­ет предел разрешающей способности любого оптического при­бора. Разрешающая способность человеческого глаза приблизите­льно равна одной угловой минуте: ,

где D диаметр зрач­ка; телескопа α=0,02» микроскопа: увеличение не более 2-103 раз. Можно видеть предметы, размеры которых соизмеримы с длиной световой волны.

от круглого непрозрачного экрана

Дифракционная решетка

Дифракционная решетка — система препятствий (параллельных штрихов), сравнимых по размерам с длиной волны.

Величина d = a + b называется постоянной (периодом) дифракционной решетки, где а  ширина щели; b — ширина непрозрачной части. Угол φ — угол отклонения световых волн вследствие дифракции. Наша задача — определить, что будет наблюдаться в произвольном направлении φ — максимум или минимум. Оптическая разность хода Оптическая разность хода Из условия максимума интерференции получим: Из условия максимума интерференции получим. Следовательно: формула дифракционной решетки — формула дифракционной решетки. Величина k — порядок дифракцион­ного максимума

( равен 0, ± 1, ± 2 и т.д.).

Дифракционная решетка

формула дифракционной решетки

Определение λ с помощью дифракционной решетки

Определение ? с помощью дифракционной решетки

Определение ? с помощью дифракционной решетки

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как найти магазин вайкики
  • Как исправить жесткое мясо для шашлыка
  • Где найти фильтры как на айфоне
  • Как найти равновесие системы сил
  • Как найти магазин эльдорадо