Дифракция электромагнитных волн на пространственных структурах.

Вопрос№1

Когерентными являются источники света, создающие волны одинаковой длины, между которыми существует постоянная разность фаз. Когерентность-согласованность.

Интерференцией световых волнназывается сложение двух когерентных волн, вследствие которого наблюдается усиление или ослабление результирующих световых колебаний.

Условие максимуманаблюдается в результате интерференции если разность хода 2ух выбранных лучей равна нулю или четному числу полуволн(целому числу волн), то колебания приходят в точку в одинаковых фазах.

, где -количество волн, -длина волны

Условие минимума наблюдается, если разность хода лучей равна нечетному числу полуволн. , где -длина волны, -количество волн.

Интерферометры используют для проверки качества обработки поверхностей до 1/10длины волны. Несовершенство обработки определяют по искривлению интерференционных полос, образующихся при отражении света от проверяемой поверхности.

Просветление оптики. Объективы оптических устройств состоят из большого числа оптических стекол, линз, призм. Каждая отполированная поверхность стекла отражает около 5% падающего на нее света. Для уменьшения интенсивности отраженного света объектив покрывают прозрачной пленкой, толщина которой равна ¼ длины волны света. Для того, чтобы волны ослабляли друг-друга, должно выполняться условие минимума.

Интерференционный микроскоп-сочетание двухлучевого интерферометров и микроскопа. Интерференционная микроскопия-метод исследования структуры различных биологических объектов и измерения их сухой массы, толщины и показателя преломления

Вопрос №2

Дифракция светазаключается в отклонении световых волн от прямолинейного пути в случае, когда световая волна встречает на своем пути препятствие или щель, по размерам сравниваемые с длиной волны.

Дифракционная решетка представляет собой ряд щелей одинаковой ширины, разделенных одинаковыми непрозрачными промежутками. , где n-порядок спектра(целое число волн), d=a+b-постоянная(период) решетки, λ-длина волны монохроматического света.

Дифракционный спектр- цветовая картина ,получаемая при прохождении поступающего света через дифракционную решётку.

Принцип Гюйгенса-Френеля-Юнга:величина световых колебаний в некоторой точке есть результат интерференции в этой точке когерентных вторичных волн, испускаемых элементами волновой

Вопрос№3

-если на кристаллическую решетку направить поток рентгеновских лучей под некоторым углом, то они будут дифрагировать, т.к. расстояние между атомами в кристалле соответствует длине волны электромагнитного излучения.

-если на некотором расстоянии от кристалла поместить фотопластинку, то она зарегистрирует интерференцию отраженных лучей.

-если вещество представляет собой монокристалл, то дифракционная картина представляет собой чередование темных(засвеченных) и светлых(незасвеченных) пятен.

-если вещество представляет собой смесь большого числа очень маленьких кристалликов(как в металле или порошке), то возникают серии колец.    

Формула Вульфа-Брегов:

Рентгеноструктурный анализ- метод определения структуры вещества путем исследования закономерностей дифракции рентгеновского излучения на изучаемых образцах. (используют для исследования структуры биологических систем)

-В качестве дифракционной решетки можно взять кристалл.

-если на кристаллическую решетку направить поток рентгеновских лучей под некоторым углом, то они будут дифрагировать, т.к. расстояние между атомами в кристалле соответствует длине волны рентгеновского излучения.

-если на некотором расстоянии от кристалла поместить фотопластинку, то она зарегистрирует интерференцию отраженных лучей.