Ohyb svetla na optickej mriežke alebo dvojštrbine

TEÓRIA
Svetlo sa šíri priamočiaro vo vlnoplochách, ale pri prechode cez prekážku nastáva zmena smeru, t.j. smeru svetla – svetlo sa šíri do geometrického tieňa.

Sústava štrbín sa nazýva mriežka (počet štrbín je udávaná vo vrypoch na 1mm). Difrakcia nastáva, ak prekážka alebo otvor v prekážke sú porovnateľné s vlnovou dĺžkou vlnenia (v tomto prípade sú mriežky široké pár µm, čo je porovnateľné s λ svetla v nm)

POKUS
Pokus je znázornený na dvojštrbine (reálne sme pracovali s optickou mriežkou), štrbiny nazvané A,B, sú navzájom rovnobežné, rovnobežné aj s osvetľovacou štrbinou 1, vzhľadom na ňu symetrické. Osvetlíme 1 silným monofrekvenčným svetlom (použili sme červené svetlo), na vzdialenejšej premietacej stene sa nám ukáže ohybový obraz – sústava rovnobežných svetlých a tmavých prúžkov, najintenzívnejší je v okolí stredu (maximum 0. rádu), po oboch stranách striedavo tmavé a svetlé prúžky (maximum 1. rádu a maximum 2. rádu atď...), intenzita ďalších rádov klesá.
Princípom je ohyb svetla – osvetľovacia štrbina 1 – zdroj vlnenia, vlnenie sa šíri k dvojštrbine A,B ďalej do priestoru za clonu 2. V štrbinách A,B nastane rozdelenie svetla. Vlnenia sú koherentné (vychádzajúce z A,B), nastáva ohyb a súčasne interferencia svetla.
Vlnenia na premietacej stene dopadajúce do bodu 0 sa navzájom zosilňujú, lebo prešli rovnaké dráhy a dráhový rozdiel je nulový.

Vlnenia v rovnobežných smeroch S1 a S2 sú od priameho svetla odchýlené o uhol αk. Medzi jednotlivými vlneniami sú dráhové rozdiely. Medzi krajnými vlneniami a a2 je dráhový rozdiel ΔSk = b sin α k
Ak sa dráhový rozdiel interferujúcich vlnení rovná párnemu násobku λ/2, tak budú vlnenia zosilnené: ΔSk = k λ => b sin α k = k λ
Číslo k udáva rád maxima (k = 1, 2, 3....)
Ak sa dráhový rozdiel vlnení rovná nepárnemu násobku λ/2, tak vznikne tmavý prúžok. Číslo b je mriežková konštanta (vzdialenosť medzi 2 štrbinami)

xy tg ααSin αλ
150100,211,310,20,065 . 10-5
250210,4222,780,390,064 . 10-5

ZÁVER
S meraním som spokojný, zhoduje sa s tabuľkovými hodnotami.