сідніх зон Френеля результуюча амплітуда дорівнює нулю. Отже, якщо число зон парне, то маємо дифракційний мінімум, непарне - максимум.
Умова мінімуму
,
Умова максимуму
,
У прямому напрямку (?=0) є центральний дифракційний максимум. Інтенсивності максимумів зменшуються при віддаленні від центрального максимуму. Ця зміна пов'язана із зміною кута (на півночі середня температура нижче, ніж на екваторі). Для немонохроматичного світла спостерігаються максимуми різних кольорів, які перекриваються і спотворюють картину дифракції.
З умови випливає, тобто число мінімумів обмежене:
.
Якщо ширина щілини менше довжини хвилі, то мінімуми (темні смуги) відсутні, інтенсивність центрального максимуму монотонно зменшується при видаленні від центру.
3. Дифракційна решітка
Явище дифракції на щілині використовується для створення дифракційних грат. Дифракційна решітка являє собою систему паралельних дифракційних щілин рівної ширини, що лежать в одній площині і розділених рівними по ширині непрозорими проміжками. У цьому випадку спостерігається багатопроменева інтерференція когерентних дифрагованих променів.
Різниці ходу променів, що йдуть від двох щілин:
.
Очевидно, колишні мінімуми інтенсивності збережуться
,
Внаслідок взаємної інтерференції сусідніх щілин утворюються додаткові мінімуми, коли хвилі з сусідніх щілин гасять один одного. Умова появи додаткових мінімумів
,
де - постійна решітки (період решітки).
Якщо виконана умова
,
то максимуми будуть посилюватися. Це вираз визначає умову головних максимумів. Можна показати, що, якщо решітка складається з N щілин, то справедливі наступні умови:
головні мінімуми
,
додаткові мінімуми
,
,
головні максимуми
,
додаткові максимуми
,
Величина називається порядком спектра. Додаткові мінімуми і максимуми змінюють форму дифракційних спектрів так, як показано на малюнку.
Тут пунктирна лінія зображує інтенсивність від однієї щілини, помножену на. Відзначимо, що головний максимум розташовується проти центру лінзи. Кількість головних максимумів визначається з умови
.
Дифракційні решітки, що використовується в різних областях спектру, відрізняється розмірами, формою, матеріалом поверхні, профілем штрихів і їх частотою (від 6000 до 0,25 штрих / мм, що дозволяє перекривати область спектра від ультрафіолетової його частини до інфрачервоної). Наприклад, ступінчастий профіль решітки дозволяє концентрувати основну частину падаючої енергії в напрямку одного певного ненульового порядку.
4. Дифракція в кристалах
Кристали являють собою тривимірні періодичні структури, коли певна конфігурація атомів повторюється в трьох різних напрямках. Відстань між атомами в кристалах має величину см. Це значно менше довжин хвиль оптичного діапазону см, отже, спостерігати дифракцію у видимому світлі неможливо. Німецький учений Лауе запропонував використовувати для спостереження дифракції в кристалах рентгені...
