Голография для любознательных. Книга для научных сотрудников школьного возраста. Александр Анатольевич Акилов
Чтение книги онлайн.
Читать онлайн книгу Голография для любознательных. Книга для научных сотрудников школьного возраста - Александр Анатольевич Акилов страница 5
Δ = kλ;
т. е. на этом направлении в точке (p) экрана (Э) укладывается четное число полуволн (k = 1, 2, 3, …), или целое число длин волн (λ) и наблюдается максимум яркости результирующей картины.
Условие минимума освещенности экрана:
Δ = λ (2k+1) /2;
на этом направлении укладывается нечетное число полуволн. В результате на фотопластинке записывают структуру с периодом (d):
2d = λ/sin (Ө/2),
где: λ – длина волны;
(Ө) – угол между направлениями интерферирующих лучей
Картина интерференции двух плоских когерентных волновых фронтов, которую регистрируют на светочувствительной фотопластинке в голографических экспериментах
Дифракция
Дифракционная решетка – система препятствий (параллельных штрихов), сравнимых по размерам с длиной волны. Решетки представляют собой периодические структуры, выгравированные специальной делительной машиной на поверхности стеклянной или металлической пластинки. У хороших решеток параллельные друг другу штрихи имеют длину порядка 10 см, а на каждый миллиметр приходится до 2000 штрихов. При этом общая ширина решетки достигает 10 – 15 см. Изготовление таких решеток требует применения самых высоких технологий. На практике применяются также и более грубые решетки с 50 – 100 штрихами на миллиметр, нанесенными на поверхность прозрачной пленки. В качестве дифракционной решетки может быть использован кусочек компакт-диска.
Величина d = a + b называется постоянной (периодом) дифракционной решетки
а – ширина щели; b – ширина непрозрачной части. Угол φ – угол отклонения световых волн вследствие дифракции. Наша задача – определить, что будет наблюдаться в произвольном направлении φ – максимум или минимум.
Оптическая разность хода:
Δ = ВС = d*sin (φ)
Из условия максимума интерференции получим:
Δ = nλ
Следовательно, формула дифракционной решетки:
2d*sin (φ) = nλ
В тех точках экрана, для которых это условие выполнено, располагаются так называемые главные максимумы дифракционной картины.
Величина (n) – порядок дифракционного максимума (равен 0, ± 1, ± 2 и т.д.)
Как следует из формулы дифракционной решетки, положение главных максимумов (кроме нулевого) зависит от длины волны (λ). Поэтому решетка способна разлагать излучение в спектр, то есть она является спектральным прибором. Если на решетку падает немонохроматическое излучение, то в каждом порядке дифракции (т. е. при каждом значении (n) возникает спектр исследуемого излучения). Причем фиолетовая часть спектра располагается ближе к максимуму нулевого порядка. Радуга, полученная разложением белого света, будет иметь обратный порядок цветов, нежели при разложении