1.4.5 Дифракція х-променів

Дифракція спостерігається також на трьохмірній гратці, що має періодичність по 3-х напрямках, які не лежать в одній площині. Щоб спостерігати дифрацію в кристалічних структурах, період d, яких ~10^-10 м, необхідне рентгенівське (Х-промені) випромінювання, для якого виконується умова d.

Дифракційні максимуми спостерігаються в напрямках, для яких

(m=1, 2, …), де d – період кристалічної гратки,  - кут ковзання – доповнюючий кут до кута падіння Х-променів на атомну площину,  - довжина хвилі Х-променів.

Формула була виведена незалежно Ю.Вульфом та У., Г.Бреггами простим способом із умов інтерференції від сусідніх атомних шарів (рис. 1.10).

Дифракція Х-променів від кристалів використовується:

1. для дослідження структури кристалів (рентгеноструктурний аналіз);

2. вивчення спектрального складу Х-випромінювання (рентген-спектроскопія).

1.5 Хвильова оптика. Дисперсія світла та її пояснення на основі електронної теорії

При попаданні білого світла на призму воно розкладається на кольори (рис. 1.11). Це – прояв дисперсії.

Дисперсією називається залежність показника заломлення від частоти, або довжини світлової хвилі. Її можна пояснити на основі електронної теорії речовини та електромагнітної теорії.

Нехай світлова хвиля описується рівнянням .

Для електрона, що коливається відносно центра рівноваги, під дією електромагнітної хвилі, можна записати:

Користуючись векторним представленням^* коливань (рис. 1.12, а), маємо:

Значить, зміщення електрона від положення рівноваги

і

залежить від частоти. Звідси: утворюється ланцюжок залежностей .

Р – величина вектора поляризації, яка пов’язана з діелектричною проникністю , що в свою чергу визначає показник заломлення n. Поскільки плече диполя х змінюється в залежності від частоти , то в кінцевому результаті (рис. 1.12).

1.6 Хвильова оптика. Поляризоване світло

1.6.1 Методи отримання поляризованого світла. Закон Брюстера

Поляризованим називається світло, в якому коливання вектора напруженості певним чином впорядковані.

Плоскополяризованим називається світло, в якому вектор напруженості коливається в одній площині.

Крім плоскої поляризації, розрізняють поляризацію по колу, і поляризацію по еліпсу.

Для отримання поляризованого світла використовуються:

1. 

   Стопи Столєтова, тобто системи, що складаються з декількох відбиваючих поверхонь (набір скляних пластин).

2. Природні поляризатори, які працюють на явищі подвійного променезаломлення.

3. Поляризатори, які працюють на явищі подвійного променезаломлення, що виникає внаслідок дії зовнішніх факторів і супроводжується виникненням анізотропії в середовищі.

4. Джерела вимушеного, когерентного (лазерного) випромінювання.

Внаслідок взаємодії з речовиною відбите і заломлене світло частково або повністю поляризується. При падінні під певним кутом (кут Брюстера), коли і+r=/2 – відбитий промінь повністю поляризований.

При цьому із законів геометричної оптики після відповідних підстановок (перевірити, використовуючи п.1, 2) отримаємо:

- це закон Брюстера

На рис. 1.13 показано, що всі коливання вектора напруженості Е відбитого променя перпендикулярні до площини рисунку, коли і+r=/2.