 |
|
Теоретичні відомості та опис установки
Оптична схема для спостереження дифракції Фраунгофера на двох щілинах наведена на рис. 1. Паралельний пучок променів від He-Ne– лазера 1 потрапляє на пластину 2 з двома щілинами 3 і 4. Дифракційну картину спостерігають на екрані 5.
Для того щоб спостерігати дифракцію Фраунгофера в даній схемі необхідно, щоб відстань l від щілин3 і 4 до екрана 5 була значно більшою ширини 
щілин і відстані d між двома щілинами.
Відомо, що в межах кута 
дифракції, який задовільняє умову головних мінімумів, може вкладатися декілька головних максимумів.
Якщо виконується співвідношення
, (1)
(де n – ціле число, 
– порядок головного мінімуму, 
– порядок головного максимуму), то головні максимуми – го порядку збігаються з головними мінімумами – порядку і будуть погашені (для прикладу див. рис. 2.13). Відповідно між головними мінімумами 
– го порядку вкладається 2n-1 головних максимумів.
З умови головних дифракційних мінімумів
(3)
для 
отримуємо
,
або з врахуванням (1)
. (4)
Тоді
. (5)
Значення 
можна розрахувати з співвідношення 2n-1= 
, де – кількість інтерференційних максимумів на екрані між головними мінімумами першого порядку за формулою:
. (6)
Відстань між серединами головних максимумів або мінімумів називають шириною інтерференційної смуги Δx. При малих кутах 
отримаємо Δx із співвідношення 
, звідки 
. З другої сторони 
,
тоді
, (7)
Для довжини хвилі λ отримаємо
(8)
Формули (7) і (8) можна застосовувати для невеликих порядків k.
Загальний вигляд лабораторної установки наведено на рис. 2.
Рис. 2
1 – лазер; 2 –тримач зі щілинами; 3 – екран; 4 – блок живлення лазера.
Всі деталі установки розміщаються в рейтерах. Пластини зі щілинами встановлюються в тримач, який містить пристрій, що дозволяє регулювати і встановлювати пластини відносно світлового променя. На оптичній лаві закріплена масштабна лінійка довжиною 1м з ціною поділки 1мм.
До лабораторної роботи додаються числові значення d і b пластини.