Интерференция волн. Дифракция волн. Дифракция света. Дифракционная решетка. Дисперсия волн, типы спектров, спектральный анализ, страница 12

Заменим алюминиевый диск двумя алюминиевыми пластинами, установленными так, чтобы между ними образовалась щель шириной в несколько сантиметров (рис. 4), а дипольную приемную антенну – рупорной

Передвигая приемную антенну позади этих пластин перпендикулярно к оси щели, мы заметим, что стрелка вольтметра несколько раз отклоняется вправо и вновь возвращается к нулевому значению. Это свидетельствует о дифракции электромагнитной волны при ее прохождении сквозь узкую щель.

На рисунке 5 - показано распределение интенсивности

Приема электромагнитных волн за щелью.

4 Дифракционная решетка. Заменим экран с одной щелью экраном с тремя щелями (рис. 6 ) и  повторим описанные выше наблюдения. Передвигая за щелями приемную антенну, мы обнаружим, что теперь за средней щелью наблюдается более узкая полоса интенсивного приема электромагнитных волн, чем в случае экрана с одной щелью. Вправо и влево от этой полосы обнаруживается еще несколько узких полос уверенного приема, разделенных полосами, в которых приема нет (рис. 7 ).

Результаты опыта, свидетельствуют о том, что при увеличении числа щелей интерференционные максимумы за решеткой становятся уже, а их интенсивность резко увеличивается. Экран, содержащий большое число параллельных щелей, разделенных непрозрачными препятствиями, получил название дифракционной решетки

5Наблюдения  дифракции света

Изучая общие свойства волн, мы узнали, что волны любой природы, распространяясь в среде, с резкими неоднородностями испытывают явление дифракции. В частности, волны огибают препятствия, встречающиеся на их пути. Так как у света длинна волны очень мала, то дифракционные явления за препятствиями можно наблюдать лишь па расстояниях от препятствий, которые в несколько тысяч раз больше размеров самих препятствий. Для наблюдения дифракционных явлении на небольших расстояниях надо уменьшить размеры препятствий.

			Рисунок 5  - Рраспределение интенсивности
	Рисунок 4

Это подтверждает следующий опыт, проведенный профессором Московского университета В. К. Аркадьевым. В этом опыте в длинной, хорошо затемненной аудитории фотографировалась тень на экране от уменьшенной модели руки, держащей тарелку.

В том случае, когда модель находилась на небольшом расстоянии от экрана, на экране была видна четкая тень (рис.8). По мере увеличения расстояния от модели до экрана тень все хуже передавала очертания руки и тарелки. Наконец, на некотором расстоянии в центре тени от тарелки появилось светлое пятно, что говорит о дифракции света.

	Рисунок 6 – Экспериментальная установка для изучения дифракции электромагнитных волн

 

Явление дифракции света можно наблюдать и на таком опыте. В хорошо затемненном помещении перед источником, дающим параллельный пучок света, помещают ширму с щелью D₁ шириной 2—3 мм. Линза дает изображение щелина экране (рис. 9). Если за ширмой с щелью D₁ поставить вторую ширму с двумя близкими друг к другу, очень узкими щелями, параллельными щели D₁, то свет, проходящий сквозь щель D₁, освещает щели – D₂; (рис. 9 )

При этом на экране Э наблюдается дифракционная картина: по оси установки, за непрозрачной преградой между щелями D₂ образуется светлая голоса - изображение в белом свете щели D_1;  слева и справаот

Рисунок 8

 

Рисунок 9 – Дифракция света

этой полосы чередуются темные, и светлые радужные полосы в которых цвета плавно переходят от фиолетового к красному.

6Объяснение дифракции света.