10 Определение длины волны лазерного излучения с помощью дифракционной решетки
Дифракционная решетка представляет собой прозрачную пластинку, на которую через равные промежутки шириной а нанесены линии шириной в. Величина d, равная сумме а и в, называется периодом дифракционной решетки: d = а + в.
При прохождении света через щели дифракционной решетки наблюдается явление дифракции. Дифракцией называется огибание световыми волнами препятствий, размеры которых сравнимы с длиной волны. В результате интерференции когерентных волн, прошедших через все щели дифракционной решетки, на экране, расположенном за дифракционной решеткой, наблюдается дифракционная картина, которая представляет собой набор дифракционных максимумов разной интенсивности.
Формула, которая связывает период решетки d, длину волны света λ, порядок максимумов k = ±0,1,2 и угол , под которым наблюдаются максимумы дифракционной картины (рис. 11) называется формулой дифракционной решетки:
d sin = k·λ (4),
Из формулы (4) получим уравнение для определения длины волны лазерного излучения:
λ=
(5),
Величины
порядка максимума k и угла
определяют
экспериментально. Для малых углов
величина sin
может быть найдена по формуле:
,
где Х0 – расстояние от нулевого
до первого максимума дифракционной
картины, L – расстояние
от экрана до дифракционной решетки
(Рис. 11).
лазер
Рис. 11 Схема эксперимента по определению длины волны лазерного излучения с помощью дифракционной решетки
1 Часто параметр τ называют также длительностью послесвечения или временем жизни возбужденного состояния.