Дифракция Фраунгофера на узкой щели

Свет падает на щель нормально к ее поверхности, так что колебания во всех точках щели совершаются в одной фазе. Дифракционная

картина наблюдается на экране, установленном в фокальной плоскости собирающей линзы. Параллельные лучи ВМ и CN, идущие от краев щели под углом дифракции Y к направлению лучей падающего света, собираются линзой в ее побочном фокусе F_Y. Поэтому результат интерференции в точке F _Y, экрана зависит от разности хода CD = b×sinY и длины волны падающего света. Если число зон Френеля, укладывающихся в щели четное: b×sinY=kl, то наблюдается дифракционный минимум (полная темнота). Если число зон Френеля, укладывающихся в щели нечетное: b×sinY=(2k+1)l/2, то наблюдается дифракционный максимум, соответствующий действию одной зоны Френеля. Самый яркий центральный максимум наблюдается в главном фокусе F_O линзы. С ростом m ширина зон Френеля и интенсивность максимумов быстро уменьшается.

Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке. Дифракционная решетка. Главные макс. и мин.

Дифракционная решетка представляет собой систему из большого числа одинаковых по ширине и параллельных друг другу

щелей в экране, разделенных также одинаковыми по ширине непрозрачными промежутками. Величина d=ширина непрозрачного промежутка (a) + ширина щели (b), называется постоянной, или периодом, дифракционной решетки. При расчете дифракционной картины на экране, установленном в фокальной плоскости собирающей линзы, необходимо учитывать интерференцию вторичных волн как от разных участков одной щели, так и от разных щелей решетки. Если плоская монохроматическая волна (электромагнитная волна одной определенной частоты, т.е. синусоидальная электромагнитная волна) падает нормально на решетку, то колебания во всех точках щелей происходят в одинаковой фазе. Главные минимумы при дифракции света на дифракционной решетке наблюдаются под углами дифракции Y, соответствующими интерференционным минимумам при дифракции на одной щели: b×sinY=kl (k=1,-1,2,-2,…). В этих направлениях каждая из щелей не дает света («сама себя гасит»). Главным максимумам соответствуют углы дифракции Y, удовлетворяющие условию d×sinY=kl (k=0,-1,1,2,-2,…).