Tiesinė difrakcinė gardelė

1. Darbo užduotis. Išmatuoti nurodytuosius difrakcinio spektro šviesos bangų ilgius.

2. Teorinė dalis. Šviesos bangos, susidūrusios su mažomis (bangų ilgio eilės) kliūtimis, mažomis angomis arba siaurais plyšiais, pastebimai užlinksta. Visi šie reiškiniai vadinami šviesos difrakcija. Skiriame dvejopą šviesos difrakciją: plokščiųjų bangų, vadinamąją Fraunhoferio difrakciją, ir sferinių bangų - Frenelio difrakciją.

Šiame darbe bus tiriama Fraunhoferio difrakcija tiesinėje difrakcinėje gardelėje. Skaidrią vienmatę tiesinę difrakcinę gardelę sudaro stiklo ar kvarco plokštelė su daugeliu lygiagrečių, vienodai vienas nuo kito nutolusių ir vienodos formos bei pločio b rėžių. Jie atskirti pločio a šviesai skaidriais tarpeliais (2.1 pav.). Apšviesti gardelės tarpeliai tampa atskirais koherentinės šviesos šaltiniais. Čia d = a + b - difrakcinės gardelės konstanta. Lęšio L židinio plokštumoje surenkamos difragavusios bangos, ir čia jos interferuoja. Lygybė

D=d sin jk = ±kl; k = 0, 1, 2, 3,... (2.1)

nusako pagrindinių intensyvumo maksimumų padėtis. Kai k=0, jk=0, matomas intensyviausias centrinis maksimumas.

Aukštesniųjų (k=1, 2, 3...) eilių maksimumai išsidėsto abiejose centrinio maksimumo pusėse (2.2 pav.). Apšvietus difrakcinę gardelę balta šviesa, visi maksimumai, išskyrus centrinį, išskleidžiami į spektrą. Šiuo atveju skaičius k vadinamas spektro eile.

Difrakcinio spektro linijos bangos ilgis

(2.2)

čia d – difrakcinės gardelės konstanta, k – difrakcinio spektro linijos eilė; jk – jos difrakcijos kampas.