фізика 38

Дифракція Френеля, Фраунгофера і геометрична оптика визначається виразом:

Де b- ширина щілини, на яку падає світло

l- відстань від щілини до екрана

якщо цей вислів набагато <1, то наблюдается дифракция Фраунгофера

якщо близько 1, то дифракція Френеля

якщо набагато більше 1, то геометрична оптика.

Дифракція Фраунгофера на щілині (дифракція в паралельних променях)

- спостерігається, якщо джерело світла і точка спостереження нескінченно віддалені від перешкоди, що викликав дифракцию.

Число зон Френеля, укладаються на відкритій частині хвильового фронту, залежить від кута. від числа зон Френеля, в свою чергу, залежить результат накладення всіх вторинних хвиль, іншими словами, визначається дифракційна картина.

Дифракція Фраунгофера на щілині (умови максимумів і мінімумів)

Якщо число зон Френеля парне, то

(M = 1, 2, 3, ...), наблюдаетсядіфракціонний мінімум (коливання від кожної пари сусідніх зон взаємно гасять один одного)

Якщо число зон Френеля непарне, то

(M = 1, 2, 3, ...), наблюдаетсядіфракціонний максимум (одна зона Френеля НЕ скомпенсирована).

У напрямку = 0 щілину діє як одна зона Френеля, і в цьому напрямку світло поширюється з найбільшою інтенсивністю тобто наблюдаетсяцентральний дифракційну максимум.

З умов максимуму і мінімуму направлення на точки екрану, де амплітуда (і інтенсивність) максимальна - і мінімуму -

дифракційна решітка

Дифракції нна решітка, оптичний прилад, що представляє собою сукупність великого числа паралельних, рівновіддалених один від одного штрихів однакової форми, нанесених на плоску або увігнуту оптичну поверхню. Таким чином, Д. р. являє собою періодичну структуру: штрихи з певним і постійним для даної решітки профілем повторюються через строго однаковий промежутокd. називається періодом Д. р. (Мал. ). В ДР. проісходітдіфракція світла. Основна властивість Д. р. - здатність розкладати падаючий на неї пучок світла по довжинах хвиль, т. Е. В спектр, що використовується вспектральних приладах. Якщо штрихи нанесені на плоску поверхню, то Д. р. називаються плоскими, якщо на увігнуту (зазвичай сферичну) поверхню - увігнутими. Розрізняють відбивні і прозорі Д. р. У відбивних штрихи наносяться на дзеркальну (зазвичай металеву) поверхню і спостереження ведеться у відбитому світлі. У прозорих штрихи наносяться на поверхню прозорої (зазвичай скляною) пластинки (або вирізаються у вигляді вузьких щілин у непрозорому екрані) і спостереження ведеться в світлі /

Умова мінімумів для решітки збігаються з умовою дифракції Фраунгофера для однієї з щілини.

Умова головних максимумів для Д.Р. має вигляд:

- кут між початковим напрямком світла і напрямком після проходження світлом решітки.

Умови головних максимумів інтенсивності.

- тобто дію однієї щілини буде посилювати дію іншої, якщо

ДИФРАКЦІЯ РЕНТГЕНІВСЬКИХ ПРОМЕНІВ

- виникнення відхилених (діфрагірованних) променів в результаті інтерференції пружно розсіяних електронами речовини вторинних хвиль. Д. р. л. обумовлена ​​просторово впорядкованим розташуванням атомів розсіювача і великою величиною параметра просторової дисперсії 5 * 10 -2 1 (- довжина волнирентгеновского випромінювання, d - характерний міжатомна відстань в речовині). Вона є осн. методом дослідження атомної структури речовин

Наїб. яскраво Д. р. л. виражена в кристалах, що є для рентгенівських променів природ. тривимірними дифракційними гратами .Діфракц. максимуми в них виникають в напрямках, в яких брало вторинні (розсіяні атомами) хвилі поширюються з однаковими фазами. Для кристалів ця умова фазировки вимагає задоволення одночасно трьом умовам дифракції на одновимірних дифракції. гратах:

де а, b, с - періоди решітки кристала за трьома її осях; - кути, що складаються напрямком поширення падаючої, а- розсіяною хвилями з осями решітки кристала; H, К іL - цілі числа, пропорціональниеіндексам кристаллографическим системи атомних площин, що знаходяться в відбиває положенні . Ур-ня (1) (т. Н. Ур-ня Лауе) можна представити у вигляді умови Брегга - Вульфа. T. к. Углифіксіровани, ане незалежні, то система (1) зазвичай має вкрай мало цілочисельних рішень, т. Е. При розсіянні монохроматічен. рентгенівського випромінювання на нерухомому кристалі число дифракції. максимумів мало.