回折格子

回折格子 かいせつこうし Diffraction grating

ヤングの干渉実験では、2つのスリットを並べたもの(複スリット)を使って光の干渉性を調べました。

これに対し、一定の間隔で多数のスリットを並べたものを回折格子といいます。

回折格子では、ヤングの実験の場合よりも、明線がはっきりと現れます(明線がとびとびに現れるのはヤングの実験と同じです)。


例えば、ガラスに1cmあたり数百本以上の細い溝を平行に刻んだものは、回折格子として働きます。

(溝と溝の間がスリットの役割をします)


スリットとスリットの間の距離をdとします。このdは回折格子の場合、格子定数(こうしていすう)と呼ばれます。

スクリーン上の任意の点をPとし、それぞれのスリットの距離をL_1、L_2、L_3、…としていくと、光の経路差は:
│L_1-L_2│=│L_2-L_3│=… = d sinθ
と表せます。

(こう表せる理由は、ヤングの干渉実験の補足の記事に書きました)

したがって、点Pに明線が出来る条件は:
d sinθ=mλ(m=0, 1, 2, …)
となります。

(θは、ヤングの干渉実験の補足の記事の画像のθと同じです)

上の式を満たさない点の場合には、暗くなります。
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