Дифракционная решётка: различия между версиями

[непроверенная версия][непроверенная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
описки, викификация, см. также
Строка 5:
== История ==
Первое описание явления сделал в 1673 году [[Грегори, Джеймс|Джеймс Грегори]], который наблюдал дифракцию на птичьих перьях:
<blockquote>Если вы сочтетесочтёте нужным, вы можете показать мистеру Ньютону небольшой эксперимент, который (если он еще не знает об этом) будет достоин его внимания. Впустите солнечный свет через маленькое отверстие в затемненныйзатемнённый дом, а в отверстие поместите перо (чем тоньше и белее, тем лучше для этой цели), и оно направит на белую стену или бумагу напротив нее ряд маленьких кругов и овалов (если я их не ошибаюсь), из которых один белый (а именно середина, которая противоположна Солнцу), а все остальные по-разному окрашены. Я с радостью выслушаю его мысли об этом.<ref>Letter from James Gregory to John Collins, dated 13 May 1673. Reprinted in: ''Correspondence of Scientific Men of the Seventeenth Century….'', ed. Stephen Jordan Rigaud (Oxford, England: [[Oxford University Press]], 1841), vol. 2, page 254. [https://books.google.com/books?id=0h45L_66bcYC&pg=PA254&dq=feather+ovals&ie=ISO-8859-1&output=html Books.Google.com].</ref></blockquote>
 
[[Риттенхаус, Дэвид |Дэвид Риттенхаус]] в 1786 году впервые изготовил дифракционную решётку и измерил углы отклонения для разных цветов<ref>{{Cite web |url = https://ufn.ru/ufn72/ufn72_10/Russian/r7210g.pdf|title = К истории дифракционной решётки. |author = И. Д. Багбая |work = |date = |publisher = Успехи физических наук, т. 108, вып. 2, октябрь 1972. стр. 335-337.}}</ref>.
 
В 1801 году [[Юнг, Томас |Томас Юнг]] открыл и объяснил [[интерференция |интерференцию]] света. В 1818 году [[Френель, Огюстен Жан |Огюстен Жан Френель]] разработал теорию дифракции света.
 
Опираясь на представления Юнга и Френеля о световых волнах, [[Фраунгофер, Йозеф|Йозеф Фраунгофер]] в 1821 году впервые использовал дифракционную решётку (которую он и изготовил) для получения спектров и вычисления длин волн.
Строка 45:
: <math> d\ \{ \sin\theta_i - \sin\theta_m \} = m \lambda </math>
 
Эта формула может быть проиллюстрирована графически, для того, чтобы найти направление на какой-то порядок дифракции, необходимо нарисовать окружность с радиусом, равным периоду решетки, умноженному на показатель преломления вещества, в котором наблюдаются порядки. Затем через конец прошедшего или отражденногоотражённого луча необходимо провести вертикальную прямую. После этого, необходимо провести еще несколько вертикальных прямых на расстоянии друг от друга, равным длине волны. Направления на порядки дифракции будут из центра окружности в точки, где она пересекается с вертикальными прямыми. Фактически, такая иллюстрация аналогична [[Сфера Эвальда|построению Эвальда]] в одномерном случае.
 
== Характеристики ==
Одной из характеристик дифракционной решётки является [[угловая [[дисперсия]]. Предположим, что максимум какого-либо порядка наблюдается под углом φ для длины волны λ и под углом φ+Δφ — для длины волны λ+Δλ. Угловой дисперсией решётки называется отношение D=Δφ/Δλ. Выражение для D можно получить, если продифференцировать формулу дифракционной решётки
 
: <math> D = \frac{\Delta \varphi}{\Delta \lambda} = \frac{k}{d \cos \varphi} </math>
Строка 54:
Таким образом, угловая дисперсия увеличивается с уменьшением периода решётки ''d'' и возрастанием порядка спектра ''k''.
 
Вторая характеристика дифракционной решетки — [[разрешающая способность]]. Она обусловлена угловой шириной главного максимума и определяет возможность раздельного наблюдения 2 близких спектральных линий. При увеличении порядка спектра m возрастает
 
<math> R = \frac{\lambda}{\partial \lambda} = mN </math>
Строка 81:
* [[Фурье-оптика]]
* [[Оптическая решётка]]
* [[Призма_(оптика)]]
 
== Примечания ==