Дифракционная решетка.

Прозрачную пластину, на которую нанесен ряд параллельных непрозрачных полос, называют дифракционной решеткой. Прозрачные полосы в дифракционной решетке можно рассматривать как щели. С увеличением числа щелей главные максимумы и прежние минимумы, направления на которые определяются выражениями (15.8) и (15.12), справедливыми для любого числа щелей, остаются на прежних местах, но максимумы становятся ярче, а промежутки между ними все темнее. Дело в том, что с увеличением числа щелей увеличивается число дополнительных минимумов и интенсивность света в промежутке между максимумами уменьшается до исчезающе малого фона. С увеличением числа щелей энергия световых колебаний в главных максимумах возрастает пропорционально квадрату числа щелей.

Действительно, результирующая амплитуда А в главном максимуме равна сумме амплитуд колебаний а, присылаемых каждой щелью, так как в главных максимумах интерферируют колебания в одинаковых фазах. Если число щелей N, то

Но поскольку энергия колебаний пропорциональна квадрату амплитуды, то

Максимумы света на экране располагаются симметрично относительно центрального максимума, для которого Максимумам присваиваются номера, соответствующие значениям Различают максимумы первого, второго и т. д. порядка.

При освещении решетки белым светом максимумы одного и того же порядка для различных длин волн будут наблюдаться в различных направлениях. Это значит, что дифракционная решетка разлагает свет сложного состава в спектр. На экране все главные максимумы цветные, за исключением центрального максимума, для которого разность хода всех длин волн равна нулю; этот максимум остается белым.