Як визначити кут дифракції
Світлові хвилі відхиляються від свого прямолінійного шляху при проходженні через малі отвори або повз таких же малих перешкод. Це явище виникає, коли розміри перешкод або отворів можна порівняти з довжиною хвилі, і називається дифракцією. Завдання на визначення кута відхилення світла доводиться вирішувати найчастіше стосовно дифракційним грат - поверхням, в яких чергуються прозорі і непрозорі ділянки однакових розмірів.
1
З`ясуйте період (d) дифракційної решітки - так називають сумарну ширину однієї прозорої (a) і однієї непрозорою (b) її смуг: d = a + b. Цю пару зазвичай називають одним штрихом решітки, а вимірюють в кількості штрихів на один міліметр. Наприклад, дифракційні грати може містити 500 штрихів на 1 мм, і тоді d = 1/500.
2
Для обчислень має значення кут ( ), під яким світло падає на дифракційну решітку. Він відраховується від нормалі до поверхні решітки, а в формулі бере участь синус цього кута. Якщо у вихідних умовах завдання сказано, що світло падає по нормалі ( = 0), цією величиною можна знехтувати, так як sin (0 °) = 0.
3
З`ясуйте довжину хвилі ( ) падаючого на дифракційну решітку світла. Це одна з найбільш важливих характеристик, що визначають кут дифракції. Нормальний сонячне світло містить цілий спектр довжин хвиль, але в теоретичних завданнях і лабораторних роботах, як правило, мова йде про точковому ділянці спектра - про «монохроматическом» світлі. Видимій області відповідають довжини приблизно від 380 до 740 нанометрів. Наприклад, один з відтінків зеленого кольору має довжину хвилі, що дорівнює 550нм ( = 550).
4
Минулий через дифракційну решітку світло відхиляється на різні кути, утворюючи при цьому неоднорідну картину розподілу з чергуються максимумами і мінімумами освітленості - дифракційну спектр. Кожному максимуму відповідає власний кут дифракції. З`ясуйте: кут якого максимуму (k) потрібно розрахувати. Відлік ведеться від нульового - центрального - рівня. Наприклад, умови можуть вимагати розрахунку шуканої величини для другого (k = 2) максимуму дифракційного спектра.
5
Скористайтеся формулою, що зв`язує довжину хвилі падаючого на дифракційну решітку світла з кутом дифракції ( ) максимумів певного порядку: d * (sin ( ) -sin ( )) = k * . Виведіть з неї визначення кута - у вас повинно вийти така рівність: = arcsin (sin ( ) + (k * ) / d). Підставте певні на попередніх кроках значення в цю формулу і зробіть розрахунки.
Статті за темою "Як визначити кут дифракції"
Оцініть, будь ласка статтю
Ще статті розділу