Презентация на тему: Дифрация

дифракция света

Дифракция- это явление огибания волнами препятствий и проникновения их в область тени

Для проявления дифракции размеры препятствий (отверстий) должны быть меньше или сравнимы с длиной волны. Французский физик Огюстен Жан Френель дополнил принцип Гюйгенса представлением об интерференции вторичных волн, которые являются когерентными, что позволило охарактеризовать явление дифракции количественно.

Френель Огюстен Жан (1788-1827) – французский физик, работы которого посвящены физической оптике. Разработал теорию дифракции света, исследовал интерференцию поляризованных лучей. Наряду с Юнгом является создателем волновой оптики. Изобрел ряд интерференционных приборов – бизеркала Френеля, бипризму Френеля, линзу Френеля.

Принцип Гюйнеса – Френеля: Все вторичные источники, расположенные на втором фронте, когерентны между собой. Огибающая волна, получающаяся в результате интерференции вторичных волн, совпадает с волной , наблюдаемой как исходная от источника.

При нормальном падении волн (угол падения ϴ =0) на щель все вторичные волны имеют одинаковую фазу, т.к. плоскость щели совпадает с фронтом волны

Вторичные волны, идущие после прохождения под углом ϴ . Если разность их хода от верхнего и нижних краев щели равна длине волны λ , то разность хода волн, распространяющихся от верхнего края щели и от ее центра, составит λ /2. Следовательно, эти волны, интерферируя, будут гасить друг друга.

Волны, идущие от верхней половины щели, будут находиться в профазе с волнами, идущими от ее нижней половины(центральный максимум-А, минимум-В)

Если разность хода волн от верхнего и нижнего краев щели равен ± 3λ/2, то волны из нижней трети щели гасят волны из средней трети, т.к., попарно интерферируя, оказываются в профазе.

Дифракционная решетка

Дифракционная решетка – устройство, содержащее много однотипных щелей, оптический прибор, предназначенный для очень точного измерения длин волн и разложения света в спектр. Состоит из большого числа равноотстоящих параллельных штрихов, нанесенных на стеклянной или металлической поверхности.

Простейшая дифракционная решетка представляет собой систему из N одинаковых равноотстоящих параллельных щелей в плоском непрозрачном экране

Если ширина каждой щели b, ширина непрозрачной части между щелями a, то величина d= a+b называется постоянной решетки или ее периодом. Условия главных дифракционных максимумов, наблюдаемых под углами ϴ, имеют вид d sinϴ=mλ. Здесь m =0,±1, ±2,… - порядок максимума, или порядок спектра, λ – длина волны падающего излучения.

Дифракционная картина на экране состоит из чередующихся максимумов и минимумов освещенности различных участков экрана. Дифракционные максимумы, соответствующие m=1, образуют спектр первого порядка, m =2 - спектр второго порядка и т.д.

Направления, в которых наблюдались минимумы интенсивности от одной щели, так и остаются минимумами для дифракции света на решетке. К ним добавляются минимумы, связанные с интерференцией излучения, идущего от каждой из щелей.

Дифракцию света можно наблюдать:

Дифракция света на грампластинке и лазерном диске

Дифракционная окраска насекомых на фотографиях

Применение дифракции света

На дефракции света основано действие спектральных приборов с дифракционной решёткой (дифракционных спектрометров).

КОНЕЦ