§ 30. Дифракция света (окончание)

Зная длину волны и период решётки, можно показать, при каких значениях угла φ на экране будут наблюдаться максимумы. Известно, что максимум наблюдается, если разность хода АС составляет целое число длин волн. Следовательно,

dsin φ = kλ,

где k = 0; 1; 2; ... .

Чем больше длина волны, тем дальше располагаются соответствующие максимумы от центрального максимума (он соответствует значению k = 0).

Так как положение максимумов определяется длиной волны, то, проходя сквозь решётку, белый свет разлагается в спектр (рис. III на форзаце). Подобную картину можно наблюдать, рассматривая свет, отражённый от компакт-диска.

Дифракционные решётки применяются в спектральных приборах, в которых необходимо разложить световой пучок в спектр.

Разрешающая способность

5. Вследствие дифракции и интерференции свет может распространяться не прямолинейно, но это становится заметным при соответствующих размерах препятствий. Поэтому действие законов геометрической оптики проявляется только в тех случаях, когда размеры препятствий значительно превышают длину световой волны.

Принцип действия оптических приборов основан именно на законах геометрической оптики. Поэтому оптические приборы имеют определённую разрешающую способность, т. е. некоторый предел, до которого возможно различать отдельные детали изображений. Так, например, разрешающая способность микроскопа не позволяет различать мелкие детали, размеры которых не превышают длину световой волны: из-за дифракции изображения таких деталей получаются размытыми, и никакое увеличение не позволит получить их чёткие изображения.

Вопросы для самопроверки

1. При каком условии может наблюдаться дифракция?

2. В чём состоит уточнение принципа Гюйгенса, сделанное Френелем?

3. Что представляет собой дифракционная решётка? Для чего она используется?

4. Каково условие максимума при дифракции света?

5. Что такое разрешающая способность оптических приборов?

Вопросы для дискуссии

Можно ли объяснить явления интерференции и дифракции на основе корпускулярной теории света?

<<< К началу