3592428369

Przykłady i konsekwencje dyfrakcji «*Mkodj

Dyfrakcja na pojedynczej szczelinie

	•—*
i 1	s

Bieg promieni i wykres natężenia & światła dla pojedyncze; szczeliny.

Dyfrakcja fali na wąskiej i nieskończenie długiej szczelinie jest dwuwymiarowym modelem dyfrakcji, który można łatwo realizować praktycznie. W doświadczeniu tym równoległa wiązka światła (np. z lasera) pada prostopadle na przepuszczającą pojedynczą nieskończenie długą i wąską szczelinę w całkowicie nieprzeouszczającym ekranie. Szczelinę, o szerokości d, można podzielić na jednakowe elementy. Zgodnie z zasadą Huygensa każdy punkt szczeliny, jest źródłom fali. Dla fali padającoj prostopadło do szczeliny, falo wychodząc zo szczeliny są zgodno w fazio. Między falami wytworzonymi orzoz źródła zachodzi intorforoncja. oo powodujo wzmacniano lub osłabianie światła dcchodząccoo do danego punktu ekranu z różnych fragmentów szczoliny.

Pierwsze minimum

Jozoli źródło promieniowania i ekran są daleko od szczeliny, to mo2na przyjąć, 20 promionio •wychodzące z różnych miejsc szczeliny docierające do wypranego punktu ekranu są równoległe do sobie. PrzyWizcnio to jest nazywane interferencją dalekiego pola lub interferencją Fraunhofera.

Gdy różnica dróg fali ze skrajnego i środkowego elementu równa jesl połowie długości fali, to fale z obu połówek szczeliny wygaszą się. Jeżeli wiązki są niemal równoległe, to różnica odległości pojawia &ę tylko przy wyjściu promieni ze szczeliny, wówczas:

d sin 0_mj_n = A

Dla małych kątów powyższa równość może być przybliżona do:

M_alll - 4

a

Dyfrakcyjna rozbieżność wiązki

Szerokość połówkowa natężenia fali w przybliżeniu leży w połowie minimum, co sprawia, że szerokość kątowa wiązki jest równa odległości od środka wiązki do pierwszego minimum. Dla szczeliny (generatora fali) znacznie większej od długości emitowanej fali powyższy wzór określający dyfrakcyjną rozbieżność wiązki ;ako:

Dyfrakcyjna kątowa szerokość (rozbieżność) wiązki jest tym większa im wiązka jest cieńsza w swoim przewę2emu. każda wiązka początkowo równoległa, ma rozbiozność większą od rozb>o2ności dyfrakcyjnoj.