Principio experimental de difracción de rejilla
El principio experimental de la difracción de rejilla es el siguiente:
Difracción de la luz, cuando la onda de luz encuentra un obstáculo igual o menor que su longitud de onda, puede sortear el obstáculo. . Cuando se encuentra una sola rendija, aparecen líneas brillantes en la pantalla de luz después de la difracción, que se oscurecen gradualmente desde el centro hacia ambos lados. Usando difracción de rejilla, se puede obtener una fila de líneas brillantes con colores claros y oscuros alternos y un brillo uniforme.
El número de ranuras en la rejilla es muy grande, generalmente de decenas a miles por milímetro. La luz monocromática paralela pasa a través de la difracción de cada rendija de la rejilla y la interferencia entre las rendijas, formando un patrón de franjas oscuras muy anchas y franjas brillantes muy delgadas. Estas franjas nítidas, delgadas y brillantes se llaman líneas espectrales. La posición de la línea espectral varía con la longitud de onda. Cuando la luz policromática pasa a través de la rejilla, las líneas espectrales de diferentes longitudes de onda aparecen en diferentes posiciones para formar un espectro.
El espectro formado por la luz que pasa a través de la rejilla es el resultado simultáneo de la difracción de una sola rendija y de la interferencia de múltiples rendijas. Se puede considerar que está compuesto por un conjunto de rendijas infinitamente largas e infinitamente estrechas igualmente espaciadas. La distancia entre las rendijas es d, lo que se denomina constante de rejilla. Cuando una onda plana con una longitud de onda de pulgadas incide verticalmente sobre la rejilla, los puntos de cada rendija desempeñan el papel de fuentes de ondas secundarias, y la luz emitida desde estas fuentes de ondas secundarias se propaga en todas direcciones.
Dado que la rendija es infinitamente larga, solo podemos considerar la situación en el plano perpendicular a la rendija, es decir, simplificar la rendija a una fila de puntos en el plano. Entonces, el campo de luz a lo largo de una determinada dirección en el plano es la superposición coherente de la luz emitida por cada rendija.
Principio de la red de difracción:
La red de difracción suele basarse en el efecto de difracción de múltiples rendijas de Fraunhofer. La fórmula que describe la relación entre la estructura de la red y el ángulo de incidencia y el ángulo de difracción de la luz se llama ecuación de la red. Cuando una onda se propaga, cada punto en el frente de onda puede considerarse como una fuente de onda secundaria separada; estas fuentes de onda secundaria luego emiten ondas secundarias esféricas, luego el frente de onda en un momento determinado en el futuro serán estas ondas secundarias esféricas en ese momento. superficie del sobre del tiempo.
Cuando se producen interferencias, al ser diferentes las fases de la luz emitida por cada rendija en el punto de interferencia, se anularán parcial o totalmente. Sin embargo, cuando la diferencia de trayectoria óptica entre dos rendijas adyacentes que alcanzan el punto de interferencia es un múltiplo entero de la longitud de onda de la luz, la fase de los dos haces de luz es la misma y se produce una mejora de la interferencia.