Дифракционная решетка – система параллельных щелей равной ширины, лежащих в одной плоскости и разделенных равными по ширине непрозрачными промежутками.
Суммарная дифракционная картина – результат интерференционных волн, идущих от всех щелей – в дифракционной решетке осуществляется многолучевая интерференция когерентных пучков света, идущих от всех щелей. Если ширина каждой щели – a, ширина непрозрачных участков – b, то d=a+b называется постоянной (периодом) дифракционной решетки.
Распределение интенсивности на экране, получаемое вследствие дифракции, называется дифракционным спектром. Положение дифракционных максимумов зависит от λ. При освещении щели белым светом, центральный максимум наблюдается в виде белой полоски. Он общий для всех длин волн. Боковые максимумы радужно окрашены фиолетовым краем к центру дифракционной картины (поскольку λфиол< λкрасн).
Критерий Рэлея – изображение двух близлежащих одинаковых точечных источников или двух спектральных линий с равными интенсивностями и одинаковыми симметричными контурами разрешимы (разделены для восприятия), если центральный максимум дифракционной картины от одного источника совпадает с первым минимумом дифракционной картины от другого.
|
|
Разрешающая способность спектрального прибора – величина R = λ/δλ, где δλ – абсолютное значение минимальной разности длин волн двух соседних спектральных линий, при которой эти линии регистрируются раздельно.
Разрешающая способность решетки.
d*sin(φmax) = mλ2; d*sin(φmin) = mλ1+ λ1/N; φmax = φmin; mλ2 = mλ1+ λ1/N;
δλ≡ λ2-λ1= λ1/mN => R = λ/δλ = mN
Дисперсия угловая D угл или линейная Dлин определяет угловое δφ или линейное δ l расстояние между двумя спектральными линиями, отличающимися по длине волны на единицу
D угл = δφ/ δλ; Dлин = δl/ δλ
т.к. δl=f δφ (f -фокусное расстояние линзы, расположенной меж-ду дифракционной решеткой и экраном), то Dлин =f*D угл
Найдем величину угловой дисперсии для дифракционной решетки.
d cos φ = mλ, откуда D угл = δφ/ δλ = m/(d*cosφ)