Дифракция света имеет существенное значение в оптических приборах. Для определения разрешающей способности используется
При выполнении критерия Рэлея интенсивность «провала» между максимумами составляет 80% интенсивности в максимуме, что является достаточным для разрешения линий
и
. Если критерий Рэлея нарушен, то наблюдается одна линия (рис.b).
Разрешающей способностью (разрешающей силой) объектива называется величина
Т.е. для увеличения разрешающей способности оптических приборов нужно либо увеличить диаметр объектива, либо уменьшить длину волны.
Для наблюдения более мелких деталей предмета употребляют ультрафиолетовое излучение, а полученное изображение в данном случае наблюдается с помощью флуоресцирующего экрана либо фиксируется на фотопластинке. Еще большую разрешающую способность можно было бы получить с помощью рентгеновского излучения, но оно обладает большой проникающей способностью и проходит через вещество не преломляясь; - невозможно создать преломляющие линзы. Потоки электронов (при определенных энергиях) обладают примерно такой же длиной волны, как и рентгеновское излучение. Поэтому электронный микроскоп имеет очень высокую разрешающую способность.
Разрешающей способностью спектрального прибора называют безразмерную величину )
Установление длин волн исследуемого излучения в спектральных приборах чаще всего производится путем сравнения длин волн двух близких спектральных линий (одна из которых принадлежит эталонному веществу или излучению). Положение спектральной линии задается углом, определяющим направление лучей.
Разрешающая способность дифракционной решетки. В спектральных приборах с дифракционными решетками положение спектральных линий на плоскости наблюдения дается условием максимумов. Пусть максимум т-го порядка для длины волны
наблюдается под углом
, т.е.,
. При переходе от максимума к соседнему минимуму разность хода меняется на
, где
число щелей решетки. Следовательно, минимум
, наблюдаемый под углом
, удовлетворяет условию
. По критерию Рэлея,
, т.е.
, или
. Так как
и
близки между собой, т.е.
, то,
Таким образом, разрешающая способность дифракционной решетки пропорциональна порядку m спектров и числу N щелей, т. е. при заданном числе щелей увеличивается при переходе к спектрам высших порядков. Современные дифракционные решетки обладают довольно высокой разрешающей способностью (до 2∙105).
Комментариев нет:
Отправить комментарий