Дифракцією хвиль називають відхилення хвиль від прямолінійного поширення, тобто явище огинання хвилями різних перешкод, які стають на їхньому шляху. Явище дифракції добре спостерігається для звукових хвиль. Всім відомо, що звук чути за будинком, навіть якщо джерело звуку знаходиться з протилежного боку.
Явище дифракції можна спостерігати на поверхні води, якщо на їх шляху поставити перешкоду, розміри якої сумірні з довжиною створюваних хвиль.
Явище дифракції ї характерним для будь-яких хвильових процесів, зокрема для світла. Розгляньмо це явище детальніше…
Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракція світла.
Дифракційна ґратка
Дифракція світла – це...
явище огинання
світловими хвилями перешкод
Дифракція від щілини
Якщо на вузьку щілину падає плоска світлова хвиля, то на екрані, який розташований на досить великій відстані від щілини, можна спостерігати дифракційну картину
Дифракція від тонкого дроту
Якщо на шляху світла розмістити тонкий дріт, то на екрані одержимо не його тінь, а сукупність світлих та темних смуг, які чергуються.
Дифракція від круглого отвору
Якщо на шляху світла розмістити екран з тонким отвором, то на екрані одержимо не світлу пляму, а сукупність світлих та темних концентричних кіл, які чергуються.
Принцип Гюйгенса-Френеля
Кількісну теорію дифракції світла побудував французький фізик
Оґюстен Жан Френель (1788–1827), сформулювавши принцип, який із часом отримав назву принцип Гюйґенса — Френеля:
Дифракційна ґратка
Дифракційна картина від �плоскої хвилі спостерігається тільки якщо ширина щілини є в багато разів меншою, ніж відстань до екрана. За цієї умови на екран потрапляє дуже мало світла. Щоб отримати яскравішу дифракційну картину, використовують
дифракційну ґратку.
Період дифракційної ґратки
Загальну ширину d непрозорої та прозорої ділянок дифракційної
ґратки називають періодом ґратки або сталою ґратки:
а — ширина непрозорої ділянки (у прозорих ґратках);
b — ширина прозорої ділянки;
N — кількість штрихів на відрізку довжиною l.
Формула дифракційної ґратки
Якщо на ґратку падає плоска світлова
хвиля, то кожна щілина стає джерелом вторинних хвиль, які є когерентними і поширюються в усіх напрямках. Якщо на шляху цих хвиль розмістити збиральну лінзу, то промені, паралельні один одному, збиратимуться на екрані, розташованому у фокальній площині лінзи
Різниця ходу ∆d для двох хвиль дорівнює:
Щоб у точці екрана спостерігався інтерференційний максимум, різниця ходу ∆d має дорівнювати цілому числу довжин хвиль:
Формула дифракційної ґратки