95730

1. W stęp

Ze zjawiskiem dyfrakcji dalekiego pola mamy do czynienia gdy na ekran z małym otworem pada równoległa wiązka światła a obserwacji dokonuje się w takiej odległości, że w porównaniu z rozmiarami otworu dyfrakcyjnego można uznać ją za nieskończoną. W przypadku gdy otwory mają bardziej złożone kształty wówczas rozkład natężenia w widmie dyfrakcyjnym Fraunhofera jest skomplikowany, lecz zawsze można zauważyć pewne prawidłowości. Obraz dyfrakcyjny jest zawsze symetryczny, w środku obrazu natężenie światła osiąga maksimum, które otoczone jest symetrycznie rozłożonymi maksimami pobocznymi, rozmiar maksimum centralnego jest wprost proporcjonalne do długości fali świetlnej a odwrotnie do rozmiary otworu dyfrakcyjnego. Aby zaobserwować obraz dyfrakcyjny Fraunhofera należało by umieścić ekran obserwacyjny w nieskończoności, jednak postępuje się inaczej, oświetla się przesłonę dyfrakcyjną równoległą wiązką światła a za przesłoną umieszcza się soczewkę skupiającą o ogniskowej f. Fale ugięte pod kątem <p skupiają się w płaszczyźnie obrazowej ogniskowej w odległości y od osi optycznej.

y- f ig<p~tg<p

Przykładem dyfrakcji na więcej niż jednym otworze jest doświadczenie Yoiuiga, czyli dyfrakcja na dwóch jednakowych otworach w płaskiej nieprzeźroczystej przesłonie. Gdyby szczeliny były nieskończenie wąskie, można by było założyć, że rozchodzą się z nich fale cylindryczne i w wyniku interferencji tych fal powstałby obraz interferencyjny.

Każda szczelina ma skończoną wielkość więc fala ugięta na na każdej z nich tworzy obraz dyfrakcyjny. Odpowiada to rozkładowi natężenia światła na ekranie:

Wpadkowy rozkład natężenia światła obserwowany na ekranie jest iloczynem prążków interferencyjnych i obwiedni dyfrakcyjnej.

2. Cel ćwiczenia