лабороторная решенная работа натриевая лампа

Занятие 1. Световой пучок и дифракция.

Световой пучок и дифракция

Вы уже знаете, как законы отражения и преломления света можно вывести с помощью принципа Гюйгенса исходя из волновой теории.С помощью принципа Гюйгенса - Френеля рассмотрели вопрос о прямолинейном распространении света.

Теперь выясним, как же соотносится понятие светового пучка, проходящего через диафрагму, с явлением дифракции света.

Пусть на диафрагму-отверстие падает нормально параллельный пучок света (рис. 1.1.1); с волновой точки зрения это означает, что на экран 1 падает плоская волна. Если исходить из представлений геометрической оптики, в частности из закона прямолинейного распространения света, то на экране 2 должно получиться световое пятно точно такого же диаметра, как и отверстие.

Опыт показывает, что если диаметр отверстия (диафрагмы) достаточно велик, а расстояние между экранами L не очень велико, то мы получаем ожидаемый результат. Но если отверстие не очень велико, а расстояние между диафрагмой и экраном большое, то пятно на экране расширяется; кроме того, на краях пятна наблюдается чередование светлых и темных колец интерференционных максимумов и минимумов.

Причина очевидна сказывается явление дифракции света. Исходя из этого опыта попытаемся выяснить, когда дифракцией можно пренебречь и когда она явно проявляется.

Как известно, дифракционный угол j между направлениями на центральный максимум и ближайший к нему первый минимум можно найти из приближенного соотношения

Из рисунка 1.1.2 видно, что ширина пятна на экране 2 равна D=d+2 D

Учитывая, что длина световой волны очень мала ( l @ 0.5 мкм) ,

source