Fraunhoferova difrakce

Ukázka Fraunhoferovy difrakce na rozličných otvorech v přepážce: štěrbina, dvojštěrbina, difrakční mřížka, kruhový otvor.

Experimentální uspořádání pro studium difrakce. He-ne laser, polarizační filtr, čočka f = +5 mm, čočka f = +50mm, držák na difrakční diapozitivy.

Experimentální uspořádání.

Detail rozšířeného laserového paprsku osvětlující diapozitiv.

Jednotlivé difrakční diapozitivy.
46985 – dvojštěrbiny s konstantní šířkou (b) ale s proměnnou vzdáleností (g) (údaje v milimetrech)
46984 – dvojštěrbiny s konstantní vzdáleností (g) ale s proměnnou šířkou (b) (údaje v milimetrech)
46996 – kruhové otvory s poloměry (zleva) 0,12 mm, 0,24 mm, 0,48 mm
46997 – "inverzní štěrbiny" s šířkami (zleva) 0,2 mm, 0,4 mm, 0,8 mm
46991 – štěrbiny s proměnnou šířkou (zleva) 0,12 mm, 0,24 mm, 0,48 mm
46987 – difrakční mřížky s mřízkovými konstantami 20, 40 a 80 vrypů na centrimetr (a tedy se vzdáleností štěrbin (g) v millimetrech)
46986 – dikrační mřížky s počtem štěrbin (n) 2, 3, 4, 5 a 40, vzdálenost štěrbin (g) 0,25 mm a šířka štěrbin (b) 0,2 mm.

Difrakce na jedné štěrbině různé šířky. Vzdálenost difrakčních maxim/minim je nepřímo úměrná šířce štěrbiny.

Difrakce na jedné štěrbině šířky 0,12 mm.

Difrakce na jedné štěrbině šířky 0,24 mm.

Difrakce na jedné štěrbině šířky 0,48 mm.

Difrakce na jedné "inverzní štěrbině" různé šířky. Dle Babinetova principu jsou difrakční obrazce od komplementární přepážky vyjma centrálního bodu laserového paprsku stejné. Vzdálenost difrakčních maxim/minim je nepřímo úměrná šířce štěrbiny.

Difrakce na "inverzní štěrbině" šířky 0,2 mm.

Difrakce na "inverzní štěrbině" šířky 0,4 mm.

Difrakce na "inverzní štěrbině" šířky 0,8 mm.

Difrakce na dvojštěrbině o různé vzájemné vzdálenosti. Vzdálenost difrakčních maxim/minim je nepřímo úměrná vzdálenosti štěrbin.

Difrakce na dvojštěrbině šířky 0,2 mm a vzájemné vzdálenosti 0,25 mm.

Difrakce na dvojštěrbině šířky 0,2 mm a vzájemné vzdálenosti 0,5 mm.

Difrakce na dvojštěrbině šířky 0,2 mm a vzájemné vzdálenosti 1 mm.

Difrakce na dvojštěrbině o různé šířce stěrbin. Difrakční maxima/minima vzniklá interferencí na dvojštěrbině je při konečné šířce štěrbin modulována dodatečnou amplitudovou obálkou. Při změně šířky štěrbin a jejich konstantní vzdálenosti od sebe tedy zůstavá vzdálenost maxim/minim stejná, ale mění se velikost jejich modulace. Patrné hlavně v okrajových částech obrazce.

Difrakce na dvojštěrbině šířky 0,1 mm a vzájemné vzdálenosti 0,25 mm.

Difrakce na dvojštěrbině šířky 0,15 mm a vzájemné vzdálenosti 0,25 mm.

Difrakce na dvojštěrbině šířky 0,20 mm a vzájemné vzdálenosti 0,25 mm.

Difrakce na různém počtu štěrbin. Při zvyšujícím se počtu štěrbin se difrakční maxima stávají užšími. Mezi těmito maximy se objevují mnohem méně jasná maxima, jejichž počet závisí na počtu štěrbin.

Difrakce na dvou štěrbinách šířky 0,2 mm a vzájemné vzdálenosti 0,2 mm.

Difrakce na třech štěrbinách šířky 0,2 mm a vzájemné vzdálenosti 0,2 mm.

Difrakce na čtyřech štěrbinách šířky 0,2 mm a vzájemné vzdálenosti 0,2 mm.

Difrakce na pěti štěrbinách šířky 0,2 mm a vzájemné vzdálenosti 0,2 mm.

Difrakce na 40 štěrbinách (ale ne všechny jsou osvětlené) šířky 0,2 mm a vzájemné vzdálenosti 0,2 mm.

Difrakce na difrakční mřížce o různé mřížkové konstantě. Mřížková konstanta udává počet štěrbin na jednotku délky. Čím větší je tato konstanta, tím menší je vzdálenost štěrbin a tím větší je difrakční obrazec (tím vzdálenější jsou maxima/minima) .

Difrakce na difrakční mřízce s mřížkovou konstantou 20 vrypů na cm.

Difrakce na difrakční mřízce s mřížkovou konstantou 40 vrypů na cm.

Difrakce na difrakční mřízce s mřížkovou konstantou 80 vrypů na cm.

Difrakce na kruhovém otvoru s různým průměrem. Difrakční obrazec je tvořen koncentrickými kruhy difrakčních maxim/minim, jejichž vzdálenost je nepřímo úměrná průměru kruhového otvoru.

Difrakce na kruhovém otvoru o průměru 0,48 mm.

Difrakce na kruhovém otvoru o průměru 0,24 mm.

Difrakce na kruhovém otvoru o průměru 0,12 mm.

Difrakce na čtvercové mřížce a její inverzi. Viz Difrakční obrazec od komplementárních přepážek

Difrakce na čtvercové mřížce.

Difrakce na "inverzní" čtvercové mřížce.