Главная > Физика > Факультативный курс физики, 10 кл.
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Применение и изготовление дифракционных решеток.

Способность разлагать белый свет в спектр — ценное свойство дифракционной решетки. Решетка, как и призма, является спектральным прибором.

Чем шире спектр, чем на больший угловой интервал растягивается данный интервал длин волн тем лучше решетка как спектральный прибор. Это качество дифракционных решеток количественно характеризуется отношением называемым дисперсией решетки.

Выражение (15.12) можно для малых углов записать так:

отсюда следует, что

Таким образом, дисперсия решетки тем больше, чем меньше постоянная решетки

Хорошие решетки имеют тысячи щелей и непрозрачных промежутков (штрихов) на миллиметре, а общее число щелей на решетке шириной 15 см превышает 150 000.

Точность изготовления решетки должна быть велика. Если хотя бы одна щель из 150 000 смещена от заданного положения более чем на 10-5 мм (т. е. на длины волны), решетку бракуют. Нарушение правильности чередования щелей исказило бы дифракционную картину, привело бы к появлению ложных линий — «духов».

Изготовление хороших дифракционных решеток — труднейшая научно-техническая задача. Машину для изготовления решеток устанавливают на глубоко врытом в землю массивном фундаменте. Температуру в помещении поддерживают постоянной с точностью до 0,01 К. При изготовлении одной решетки алмазный резец проходит путь до 27 км. Перед нарезанием машина работает на холостом ходу от 5 до 20 ч для стабилизации режима работы всех узлов. Нарезание одной решетки длится до 7 сут. при времени нанесения одного штриха 3 с.

Основная область применения решеток — спектральный анализ. С помощью хороших решеток удается разделить спектральные линии, для которых разность длин волн составляет всего длины световой волны.

1. Каким условием определяются угловые размеры дифракционного пятна на экране против малого отверстия?

2. Чем определяется разрешающая способность оптических приборов?

3. Почему белый свет после прохождения через узкую щель разлагается в разноцветный спектр?

4. Почему для исследования оптических спектров применяют не одиночные щели, а решетки с очень большим числом щелей?

5. Запишите условия для первого минимума при прохождении света через одну щель и через две щели.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление