Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше
Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике
§ 136. Дифракционная решетка как спектральный прибор
Из
формулы (135.2) следует, что для данной длины волны может наблюдаться
несколько максимумов. Направление, соответствующее , есть ; это — направление
первоначального пучка. Соответствующий максимум носит название максимума
нулевого порядка; на рис. 280 ему соответствует точка . При имеем: , при , , т. е. имеются
два максимума первого порядка, расположенных симметрично по обеим сторонам
нулевого максимума (точки и на рис. 280). При найдем и , т. е. два
симметричных максимума второго порядка (точки , и на рис. 280), и т. д.
Отсюда
непосредственно следует, что для волн разной длины положения максимумов
нулевого порядка, соответствующие , совпадают, а положения максимумов
первого, второго и т. д. порядков различны: чем больше , тем больше
соответствующие . Таким образом, более длинные волны
дают изображения щели, дальше расположенные от нулевого максимума. Если на щель
(рис.
280) падает сложный свет (например, белый), то в плоскости экрана мы получим ряд
цветных изображений щели, расположенных в порядке возрастающих длин волн. На
месте нулевого максимума, где сходятся все длины волн, будем иметь изображение
щели в белом свете, а по обе стороны его развернутся цветные полосы от
фиолетовых до красных (спектры первого порядка); несколько дальше расположатся
вторые цветные полосы (спектры второго порядка) и т. д.
Так как
длина волны красного цвета около , а фиолетового около , то красный
конец спектра второго порядка накладывается на спектр третьего порядка. Еще
сильнее перекрываются спектры высших порядков. Рис. V (см. форзац) дает схематическое изображение спектра,
полученное с помощью дифракционной решетки. Легко видеть, что этот рисунок,
представляющий результаты опыта, подтверждает все полученные выше выводы.
Если период
решетки мал,
то соответствующие значения велики; точно так же при малом , велика и
разность двух значений для волн различной длины. Таким образом,
уменьшение периода решетки увеличивает угловое расстояние между максимумами
различных длин волн. Если свет, падающий на щель, представляет смесь различных
длин волн и
т. д., то при помощи дифракционной решетки можно более или менее полно
разделить эти длины волн. Чем больше общий размер решетки, т. е. чем больше
полосок она содержит, тем выше качество решетки: увеличение числа полосок
увеличивает количество пропускаемого решеткой света (максимумы становятся ярче)
и улучшает разделение излучений близких длин волн (максимумы становятся резче).
Зная
период дифракционной решетки, можно ее использовать для определения длины
световой волны, измерив угол , определяющий положение максимума
данного порядка. В таком случае из соотношения найдем
. (136.1)
Измерение
длины световой волны при помощи дифракционных решеток принадлежит к числу
наиболее точных.