Дифракция и поляризация света

Основные формулы

· Радиус внешней границы - й зоны Френеля для сферической волны:

,

где – номер зоны Френеля; – длина волны; и – расстояния от волновой поверхности соответственно до точечного источника и до экрана, на котором дифракционная картина наблюдается.

· Радиус внешней границы - йзоны Френеля для плоской волны:

,

где – номер зоны Френеля; – длина волны; – расстояние от диафрагмы с круглым отверстием до экрана, на котором дифракционная картина наблюдается.

· Условия дифракционных максимумов и минимумов от одной щели, на которую свет падает нормально:

– условие максимума

– условие минимума

( = 1, 2, 3, ...),

где – ширина щели; – угол дифракции; – поря­док спектра; – длина волны.

· Условия главных максимумов и минимумов, а также дополнительных минимумов дифракционной решетки, на которую свет падает нормально:

( = 0, 1, 2,...) – условие максимума;

( = 1, 2, 3...) – условие минимума; ( = 1, 2, 3,...,кроме 0, N, 2N,...) – условие добавочных минимумов, где – период (постоянная) дифракционной решетки; – число штрихов решетки.

· Период дифракционной решетки:

,

где – число щелей, приходящихся на единицу длины решетки.

· Условие дифракционных максимумов от пространст­венной решетки (формула Вульфа – Брэггов):

( = 1, 2, 3, ...),

где – расстояние между атомными плоскостями крис­талла; – угол скольжения.

· Угловая дисперсия дифракционной решетки:

.

· Разрешающая способность дифракционной решетки:

,

где – длины волн двух соседних спектраль­ных линий, разрешаемых решеткой; – порядок спектра; – общее число штрихов решетки.

· Закон Малюса:

,

где – интенсивность плоскополяризованного света, прошедшего через анализатор; – интенсивность плоскополяризованного света, падающего на анализатор; – угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора.

Если в анализаторе часть ( ) световой энергии поглощается и отражается (теряется на поглощение и отражение), то закон Малюса выглядит так:

.

· Закон Брюстера:

,

где – угол падения, при котором отраженный от диэлектрика луч является плоскополяризованным; – относительный показатель преломления второй среды относительно первой.

· Угол поворота плоскости поляризации:

– для оптически активных кристаллов и чистых жидкостей:

;

– для оптически активных растворов:

,

где – длина пути, пройденного светом в оптически активном веществе; - постоянная вращения; – удельная постоянная вращения; – массовая концентрация оптически активного вещества в растворе.