Дифракционная решетка

Автор
Сообщение
fannn54
#73294 2025-11-29 07:46 GMT

Опираясь на представления Юнга и Френеля о световых волнах, Йозеф Фраунгофер в 1821 году впервые использовал дифракционную решётку (которую он и изготовил) для получения спектров и вычисления длин волн.

Когда мы смотрим на спектр от решетки, мы видим черные участки. Как объясняет это явление, квантовая механика?

https://drive.google.com/file/d/1738HW_v2RFIcBVkwrGA0UGNtLTQz2bLJ/view?usp=sharing


отредактировал(а) marsdmitri: 2025-12-03 03:03 GMT
Цинник
#73303 2025-11-29 15:54 GMT

Интерференцией.


отредактировал(а) marsdmitri: 2025-12-03 03:05 GMT
zhyks
#73304 2025-11-29 17:41 GMT
#73294 fannn54 :

Опираясь на представления Юнга и Френеля о световых волнах,… Как объясняет это явление, квантовая механика?

А если рассмотреть дифракцию от одной щели. Можно дома. При помощи лезвий и лазерной указки хорошо получается. 

Вопрос. Оставит ли тень на интерференционной полосе предмет между источником и экраном? Или фотоны не имеют траектории и распространяются по всевозможным траекториям?

fannn54
#73425 2025-12-05 15:42 GMT
#73422 Цинник :

Фотон это частица с волновыми свойствами. И при дифракции как раз их и расматриваем.

Фотон, может иметь размер?

zhyks
#73434 2025-12-05 19:03 GMT
#73425 fannn54 :

Фотон, может иметь размер?

не может.


отредактировал(а) marsdmitri: 2025-12-07 22:57 GMT
Цинник
#73521 2025-12-10 19:07 GMT
#73434 zhyks :
#73425 fannn54 :

Фотон, может иметь размер?

не может.


Допустим. Но как тогда обьяснить что дифракционная картина в опытн Юнга наблюдается если расстояние между щелями соизмеримо с длиной волны?

zhyks
#73534 2025-12-11 17:37 GMT
#73294 fannn54 :

 

Когда мы смотрим на спектр от решетки, мы видим черные участки. Как объясняет это явление, квантовая механика?

https://drive.google.com/file/d/1738HW_v2RFIcBVkwrGA0UGNtLTQz2bLJ/view?usp=sharing

или дифракция т.е. наложение. Или туда не прилетают. А как на самом деле?

zhyks
#73653 2025-12-18 08:25 GMT
#73521 Цинник 


Допустим. Но как тогда обьяснить что дифракционная картина в опытн Юнга наблюдается если расстояние между щелями соизмеримо с длиной волны?

Это условие наблюдения интерференции (сложения) волн. Интересно что та же самая картина происходит и с одной щелью. Если взять два лезвия и лазерную игрушку. за доллар. Получается все фотоны могут иметь разный размер и разную массу в зависимости от частоты. Почему нет? 

 

Цинник
#73688 2025-12-21 14:30 GMT
#73653 zhyks :

Это условие наблюдения интерференции (сложения) волн. Интересно что та же самая картина происходит и с одной щелью. Если взять два лезвия и лазерную игрушку. за доллар. Получается все фотоны могут иметь разный размер и разную массу в зависимости от частоты. Почему нет? 

 

Вообще ничего не понял насчет лезвий и указки.

Фотоны имеют разный размер. Именно поэтому они и отклоняются по разному при дифракции.

zhyks
#73689 2025-12-21 14:52 GMT
#73688 Цинник :

Вообще ничего не понял насчет лезвий и указки.

Фотоны имеют разный размер. Именно поэтому они и отклоняются по разному при дифракции.

Цинник
#73691 2025-12-21 17:28 GMT

Дифракция должна быть. Интерференция откуда появится? Что с чем интерферировать то будет? Щель то одна.

zhyks
#73731 2025-12-23 17:04 GMT
#73691 Цинник :

Дифракция должна быть. Интерференция откуда появится? Что с чем интерферировать то будет? Щель то одна.

а вот вообще от одного лезвия


отредактировал(а) zhyks: 2025-12-23 20:34 GMT
fannn54
#73823 2025-12-28 04:34 GMT
#73691 Цинник :

Дифракция должна быть. Интерференция откуда появится? Что с чем интерферировать то будет? Щель то одна.

Интерференция от диффузно отраженных плоскопараллельных лучей, от кромк лезвий. 

zhyks
#73825 2025-12-28 10:36 GMT
#73823 fannn54 :

Интерференция от диффузно отраженных плоскопараллельных лучей, от кромк лезвий. 

непонятно. На последнем фото не видно тени от одного лезвия. Вообще непонятно с какой стороны это одно лезвие. Отражение в обе стороны?

zhyks
#73827 2025-12-28 12:13 GMT
#73826 Цинник :

Да там вариантов много. Происхождения полос. Для тоого чтотбы разобраться надо поэкспериментировать. Это может быть и отражение и переизлучение. И что конкретно излучает лазер? Фотоны имеют беспррядочную поляризацию или упорядочннную. Допустим строго в двух перпендикулярных плоскостях. Полосы это не значит сто 100% результат интерференции.

вместо эспериментов можно воспользоваться интнрнетом и готовыми результатами, полученными ранее.

Например как я понял, перпендикулярно поляризованные фотоны не интерферируют. Но лазер излучает цуг света длиной пару десятков сантиметров когерентных волн. Они имеют любой угол поляризации каждому находится неперпендикулярный.


отредактировал(а) zhyks: 2025-12-28 12:18 GMT
Цинник
#73830 2025-12-28 19:00 GMT

Они все перпендикулярно поляризованны. Проверяется элемпнтарно. Двумя полярофильтрами. Просто наблюдение полос еще не значит интерференцию. Надо много опытов провести что бы это доказать. И главное понять причину этих полос.

zhyks
#73913 2026-01-06 17:20 GMT
#73830 Цинник :

Они все перпендикулярно поляризованны. Проверяется элемпнтарно. Двумя полярофильтрами. Просто наблюдение полос еще не значит интерференцию. Надо много опытов провести что бы это доказать. И главное понять причину этих полос.

тут интересная картина получается, что два перпендикулярных полярофильтра свет не пропускают, а с добавлением посередине  третьего под 45 град. начинают что-то пропускать. Не странно ли?

Цинник
#73916 2026-01-07 00:04 GMT
#73913 zhyks :

тут интересная картина получается, что два перпендикулярных полярофильтра свет не пропускают, а с добавлением посередине  третьего под 45 град. начинают что-то пропускать. Не странно ли?

Видел я этот эксперимент. Это может обьясняться только тем что сам фильтр изменяет частично поляризацию фотонов.

zhyks
#73924 2026-01-08 10:50 GMT
#73916 Цинник :

Видел я этот эксперимент. Это может обьясняться только тем что сам фильтр изменяет частично поляризацию фотонов.

или нет.  Все пройденные через поляризатор фотоны имеют одну поляризацию. И это уже не те фотоны, что были до поляризации?

Цинник
#73925 2026-01-08 19:50 GMT
#73924 zhyks :

или нет.  Все пройденные через поляризатор фотоны имеют одну поляризацию. И это уже не те фотоны, что были до поляризации?

В смысле не те? Еще бывают те или не те?

zhyks
#73930 2026-01-09 10:47 GMT
#73925 Цинник :

 Еще бывают те или не те?

это в зависимости от фантазии. Кто как видит фотон. Некоторые могут видеть один фотон аж два раза.Хотя и одного раза  уже перебор.

Цинник
#73932 2026-01-09 15:07 GMT
#73930 zhyks :

это в зависимости от фантазии. Кто как видит фотон. Некоторые могут видеть один фотон аж два раза.Хотя и одного раза  уже перебор.

Это уже фантазии. Два раза можно увидеть два фотона. Из за таких фантазеров и весь этот мусор в физике.

fannn54
#73934 2026-01-09 18:48 GMT
#73932 Цинник :
#73930 zhyks :

это в зависимости от фантазии. Кто как видит фотон. Некоторые могут видеть один фотон аж два раза.Хотя и одного раза  уже перебор.

Это уже фантазии. Два раза можно увидеть два фотона. Из за таких фантазеров и весь этот мусор в физике.

Длина волны лазерной указки равна λ= 6,347e-7 м = 0,6347 мкм, а ширина щели дифракционной решетки d = 5,08e-4 м = 508 мкм.

Удивительно то, что ширина щели превышает длину волны, которая имеет форму полусферы по принципу Гюйгенса  800 (восемьсот) раз. На экране  мы должны получить геометрическую картину щели, а мы видим картину дифракции Фраунгофера. Как  это объяснить?

Цинник
#73936 2026-01-09 22:51 GMT
#73934 fannn54 :

Длина волны лазерной указки равна λ= 6,347e-7 м = 0,6347 мкм, а ширина щели дифракционной решетки d = 5,08e-4 м = 508 мкм.

Удивительно то, что ширина щели превышает длину волны, которая имеет форму полусферы по принципу Гюйгенса  800 (восемьсот) раз. На экране  мы должны получить геометрическую картину щели, а мы видим картину дифракции Фраунгофера. Как  это объяснить?

Во первых для того что бы рассуждать что мы наблюдаем мы должны хотя бы приблизительно знать оптичнскую схему самой указки. Каким образом фокусировался луч. Потому как это может быть уже не один когерннтный источник, а сразу несколько. Как например в интерферометре где луч сначала разделяется на два источника, а потом соединяется уже в виде двух когерентных. То же самое и с лазером. Там может быть несколько когерентных лучей разделенных по фазе.

zhyks
#73941 2026-01-11 09:43 GMT
#73932 Цинник :

Это уже фантазии. Два раза можно увидеть два фотона. Из за таких фантазеров и весь этот мусор в физике.

все-таки фотон не просто  невидим. Его нет как физ. тела. Его можно почувствовать приборами или органами чувств. Да и то не его в привычном смысле.

 

zhyks
#73943 2026-01-11 09:51 GMT
#73934 fannn54 :

Длина волны лазерной указки равна λ= 6,347e-7 м = 0,6347 мкм, а ширина щели дифракционной решетки d = 5,08e-4 м = 508 мкм.

Удивительно то, что ширина щели превышает длину волны, которая имеет форму полусферы по принципу Гюйгенса  800 (восемьсот) раз. На экране  мы должны получить геометрическую картину щели, а мы видим картину дифракции Фраунгофера. Как  это объяснить?

от краев щели срабатывает принцип неопределенности в данно случае как произведение расстояния   от края щели на раправление распространения света. Вполне соизмеримо с хорошей дифкартиной.

.

чуть выше есть фото дифракции от края препятствия. В данном случае от одного края лезвия. Как видим отклонение в обе стороны.


отредактировал(а) zhyks: 2026-01-11 09:57 GMT
zhyks
#73944 2026-01-11 09:54 GMT
#73936 Цинник :

Там может быть несколько когерентных лучей разделенных по фазе.

говорят лазерная указка красного цвета дает цуг света длиной см 20  когерентных параллельных лучей.

fannn54
#73946 2026-01-11 10:12 GMT
#73944 zhyks :
#73936 Цинник :

Там может быть несколько когерентных лучей разделенных по фазе.

говорят лазерная указка красного цвета дает цуг света длиной см 20  когерентных параллельных лучей.

Луч это линия движения одного фотона от одной точки в другую, а лазер дает поток когерентных фотонов по направлению этого луча. Их кооличество равно бесконечности. 

Длина волны лазерной указки равна λ= 6,347e-7 м = 0,6347 мкм, а ширина щели дифракционной решетки d = 5,08e-4 м = 508 мкм.

Почему, мы видим картину дифракции Фраунгофера?

  

Цинник
#73947 2026-01-11 12:25 GMT
#73946 fannn54 :

Луч это линия движения одного фотона от одной точки в другую, а лазер дает поток когерентных фотонов по направлению этого луча. Их кооличество равно бесконечности. 

Длина волны лазерной указки равна λ= 6,347e-7 м = 0,6347 мкм, а ширина щели дифракционной решетки d = 5,08e-4 м = 508 мкм.

Почему, мы видим картину дифракции Фраунгофера?

  

Вам же обьясняют. Сто такое еогерентные фотоны? Это просто фотоны с одной длиной волны. В обыкновенном луче где не используется оптические системы их поляризация и сдаиг по фазе хаотичный. При использовании оптичеких систем упорядоченный. Мы имеем несколько лучей где сдвиг по фазе и поляризации упорядочен и благодаря дифракции эти лучи разделяются. 

Для проверки надо подвишать щель относительно источника. Приближая и отдаляя на длину волны. Если рисунок полос смещается, то так оно и есть.