19. Дифракція на щілині і дифракційній гратці.

Під дифракцією розуміють відхилення від прямолінійності світла.

Дифракція – це явище на межі різновираженої оптичної неоднорідності.

Часто дифракційними називаються явища, якщо виконується умова довжина хвилі випромінювання в порядку геометричних розмірів неоднорідності. Є два типи дифракції, дифракція в променях, що сходиться або дифракція Фраунгофера. Дифракція в 2 променях , дифракція Фраунгофера.

Дифракція Фраунгофера - дифракція плоских світлових хвиль, коли джерело світла і точка спостереження нескінченно віддалені від перешкоди, яка викликала дифракцію. Для здійснення дифракції Фраунгофера потрібно джерело світла S , помістити у фокусі збірної лінзи L1, а дифракційну картину досліджувати у фокальній площині другої збірної лінзи L2, встановленої за перешкодою.

A =A1/2

A=A1/2+(-1)^n+1*A(n)/2

n=(2m+1) , m=0, 1,2…

A=A1/2+A(n)/2

n=2m

A=A1/2-A(n)/2=0

--------- спостереження дифракції, як результат інтрерференції

Розібємо щілину на зони фринеля .

Дифракційна гратка – це система з великої кількості однакових за шириною і паралельних одна до одгої щілин , що лежать в одній площині і відокремлені непрозорими проміжками

 зони 1-2 Фринеля

дельта Asinф=2m*л/2

asinф=(2m+1)*л/2

Д ослідження дифракції на гратці показують, що при умові

dsinф=2m*L/2  є умовою головних максимумів

 умова головних мінімумів

20. Дифракція на просторовій гратці. Формула Вульфа-Брегга.

Нехай паралельний потік електронів падає на кристал під кутом  α до системи атомних площин з міжплощинною відстанню d.

кристал

∆=AB+BC=2d*sinα

З малюнка видно, що дифракційний максимум виникає тоді, коли різниця ходу (АB+ВС) променів 1 і 2, які відбиті від послідовно розташованих атомних площин 3 і 4 даної кристалічної системи дорівнює цілому числу довжин хвиль:

2d*sinα=n*λ

де  λ – довжина хвиль електронів; α – кут ковзання пучка електронів; n=1, 2, 3,... – порядок дифракційного максимуму. d≈3-10 A^0 Умова 2d*sinα=n*λ визначає закон Вульфа–Брегів для відбивання від відповідних площин.

21. Поняття про поляризоване світло. Степінь поляризації.

Висновком рівнянь Максвела для електромагнітних хвиль поля є перпендикулярність векторів E i H світлової хвилі.

Якщо якимось чином впорядкувати коливання вектора Е, то кажуть, що світло стало поляризованим.

У плоско поляризованому світлі площина, у якій коливається вектор E, називається площиною поляризації, площина, у якій коливається вектор H, називається площиною коливань.

Вектор E називають світловим вектором тому, що при дії світла на речовину основне значення має електрична складова поля хвилі, що діє на електрони в атомах речовини.

Розрізняє також еліптично поляризований світло: при поширенні електрично поляризованого світла вектор E описує еліпс.

В еліптично поляризованому світлі коливання повністю впорядковані. До еліптично поляризованого світла поняття ступені поляризації не застосовний, так що Р = 1 завжди.

Вираз P=(Imax-Imin)/(Imax+Imin) називають степіню поляризації.

Для плоскополярізованного світла Imin = 0 і Р = 1; для природного світла Imax = Imin і P = 0.

22 Поляризація при відбивані і заломлені світла. Закон Брюстера. Якщо природне світло падає на межу поділу двох діелектриків, наприклад, повітря і скла, то частина його відбивається, а частина заломлюється і поширюється у другому середовищі. При цьому відбитий і заломлений промені частково поляризовані: при повертанні аналізатора навколо променів інтенсивність світла періодично посилюється і ослаблюється, але повного гасіння не спостерігається. Дослідження показали, що у відбитому промені переважають коливання, перпендикулярні до площини падіння ( ), а в заломленому – коливання, паралельні площині падіння ( ) (рис. 2.16). Ступінь виділення світлових хвиль з певною орієнтацією електричного вектора залежить від кута падіння променів і показника заломлення . Відбитий промінь є повністю лінійно поляризованим в площині, яка перпендикулярна площині падіння променю, якщо кут падіння задовольняє умову ,(2.41) , де - показник заломлення другого середовища відносно першого. Цей закон називається законом Брюстера, а кут - кутом Брюстера. Ступінь поляризації заломленого променя при куті падіння досягає найбільшого значення, проте цей промінь залишається поляризованим лише частково. Відбивання природного світла під кутом Брюстера дає змогу отримати лінійно поляризоване світло, однак його інтенсивність невелика і для скла (n=1,5) дорівнює близько 15%, тобто основна його частина поширюється у напрямку заломленої хвилі, яка поляризована не повністю. Для збільшення ступеня поляризації заломлених хвиль їх треба пропустити крізь набір скляних пластинок. Так, для набір з десяти скляних пластинок дає змогу отримати майже стопроцентну поляризацію заломлених хвиль.