Дифракційна  решітка.

Для спостереження чіткої дифракційної картини треба пропускати світло через  кілька паралельних щілин. У цьому разі крім явища дифракції відбуватиметься ще і явище інтерференції, бо промені, які йтимуть від усіх щілин, будуть когерентні. Чим більше буде щілин, тим чіткішою буде картина.

Велика   кількість   близько   розміщених    паралельних    щілин,   які пропускають   або   відбивають   світло,   називається   дифракційною решіткою.

Решітки виготовляють з прозорої твердої речовини або з металевого дзеркала, на  поверхні яких наносять різцем штрихи, які розсіюють промені, а проміжки між ними будуть   прозорі   або    поліровані,   тобто   відіграють   роль   щілин.

Важливою   характеристикою   решітки   є   стала,   або   період – d.

Це   відстань   від   початку   одної   щілини   до   початку   наступної.

Припустимо, що на решітку падає пучок паралельних монохроматичних променів, перпендикулярно до її поверхні. Тоді дифракція призведе до поширення світлових хвиль з другого боку решітки в усіх напрямах, а інтерференція забезпечить підсилення цих хвиль тільки в певному напрямі, і на екрані утвориться ряд вузьких яскравих лдіній, розділених темними проміжками. Для розрахунку дифракційної  картини  для цього випадку  використовують формулу,   яка   називається   формулою   дифракційної   решітки:

k l  =  d sin j.

Тут   j  -  це  кут дифракції  решітки;     l  -  це  довжина хвилі, яка  падає  на  решітку;   k – це   порядок   максимуму, тобто   номер   світлої лінії, починаючи   від   центральної.  Центральний   максимум   має   нульвий   порядок.

За допомогою  цієї формули можна з великою точністю визначати довжини світлових   хвиль.

Якщо решітку освітлювати променями різних кольорів, то світлі лінії будуть зміщуватися. Чим більша довжина хвилі падає на решітку, тим рідше будуть розміщуватися  ці  лінії. Положення  центрального максимуму   не залежить   від   довжини   хвилі   і   завжди   буде   на    одному   місці.

Якщо на решітку спрямувати біле світло, то картина буде складатися з кольрових смужок,   які   називають   спектром.

Спектр – це    розподіл    випромінювання    за    частотами.

 Одержаний   спектр називається   дифракційним  спектром. Його   особливістю є те, що по обидва боки від центрального максимуму розміщуються кольрові максимуми   в   порядку   зростання довжин хвиль і спектр рівномірно розтягнутий   в   усіх   областях.

Обидва хвильві явища мають свої прояви в природі і використовуються в техніці.

Явищем   інтерференції   світла   в   природніх   умовах   пояснюється кольорове забарвлення тонких плівок нафти і олії на поверхні води або на асфальті,  кольорове   забарвлення   крил   деяких   комах. Різні   кольори   плівок у   цих   випадках   пояснюються   різницею   в   їх   товщині.

Сучасна  наука і техніка інтерференцію світла широко використовує для точних вимірювань, для визначення якості обробки поверхонь, що особливо важливо при   виготовленні   оптичних   стекол   для   приладів, і  в багатьох інших випадках. Інтерференційний спосіб вимірювання довжини хвилі дає можливість   знаходити   її  з   точністю    до   7 – 8    значущих    цифр. Таким способом    було    виміряно    довжину    еталона   метра.

Завдяки явищу інтерференції можна вимірювати товщину дуже тонких плівок, ниток, дуже   малі   кути   і   ін.

Якість шліфування поверхонь у відповідальних випадках перевіряють, накладаючи  на них еталонні пластинки і осітлюючи їх монохроматичним світлом. Якщо інтерференційна картина, яка при цьому спостерігається має вигляд   паралельних світло-темних смуг, то якість полірування є високою. А якщо смуги    викривлюються, то    на    поверхні   є   нерівності.