Page 3 - บทที่ 12 แสงเชิงฟิสิกส์
P. 3

3


               12.2 การเลี้ยวเบนของแสง (Diffraction)

                                         ่
                       เมื่อใหแสงผานสลิตเดียว จะเกิดปรากฏการณการเลี้ยวเบน ซึ่งมีผลทำใหแถบสวางกลางมีความกวางกวา
               ความกวางของสลิต นอกจากนี้ถัดจากแถบสวางกลางออกไปทั้งสองขาง จะเกิดแถบมืดและแถบสวางสลับกันไป

               ซึ่งสามารถอธิบายการเลี้ยวเบนของแสงได เมื่อใชแสงความยาวคลื่นเดียวจากหลอดไฟสองผานสลิตเดี่ยว โดยให

               หลอดไฟอยูหางจากสลิตเปนระยะทางที่ไกลมาก เมื่อเทียบกับความกวางของสลิต จึงอาจประมาณไดวา คลื่นแสง
                                                                                                   
               ที่มาตกกระทบสลิตเปนคลื่นระนาบ และจากหลักการของฮอยเกนสที่ถือวาทุก ๆ จุดบนสลิต จะทำหนาที่เสมือน

               แหลงกำเนิดคลื่นอาพันธใหม และคลื่นจากแหลงกำเนิดเหลานี้เมื่อพบกัน จะแทรกสอดแบบหักลางหรือเสริม จึง
               ทำใหเกิดแถบมืด และแถบสวาง โดยแถบสวางกลางจะกวางที่สุด และสวางที่สุดสวนแถบสวางที่อยูถัดไปจะม ี

               ความสวางลดลงมาตามลำดับ ดังรูป และเขยนกราฟแสดงความเขมแสง ณ ตำแหนงตาง ๆ บนฉากไดดังกราฟ
                                                   ี
                                                                     













                                    ้
                          ก. ภาพการเลียวเบนของแสงทปรากฏบนฉาก         ข. กราฟระหวางความเขมแสง ณ ตำแหนงตาง ๆ บนฉาก
                                                ่
                                                ี
                                           รูปที่ 55 การเลี้ยวเบนของแสงผานสลิตเดี่ยว
               *ถาความกวางของสลิตเพิ่มขึ้น ความกวางของแถบสวางกลางจะลดลง

                                                                                                            ่
                                      ี
               *คลื่นระนาบ เกิดจากการทแสงเปนคลื่นที่แผกระจายออกทุกทิศทาง หนาคลื่นจึงเปนผิวโคงของทรงกลม แตเมอ
                                      ่
                                                                                                            ื
               พิจารณาทีตำแหนงหนึ่งบนหนาคลื่นที่มีบริเวณแคบ จึงอาจถือวาหนาคลื่นดังกลาวเปนระนาบ
                        ่
                       เงื่อนไขของการเกิดแถบมืดของการเลี้ยวเบนเมื่อแสงผานสลิตเดี่ยว                      =          โดย      = 1, 2,
               3, … เห็นไดวาการเลี้ยวเบนของแสงโดยสลิตเดี่ยว และการแทรกสอดของแสงผานสลิตคูจะเกิดขึ้นดวยกันเสมอ
               12.3 เกรตติง

                                                                      ู
                                                               ั
                       เกรตติง ใชในการหาความยาวคลื่นแสงเชนเดียวกบสลิตค มีลักษณะเปนแผน มีชองขนาดเล็กจำนวนมาก
               ที่มองดวยตาเปลาไมเห็น จำนวนชองของเกรตติงอาจมีตั้งแต 1,000 ถึง 10,000 ในชวงความยาว 1 เซนติเมตร
               โดยชองของเกรตติงมขนาดแคบมาก และมีระยะหางเทากัน เมื่อใหแสงความยาวคลื่นเดียวตกกระทบเกรตติง แสง
                                                             
                                 ี
               ที่ผานเกรตติงที่ปรากฎบนฉากจะเปนแถบสวางเล็ก ๆ แถบสวางนี้เกิดจากการแทรกสอดของแสงจากชองอื่น ๆ ทุก
                                                                                                      ุ
               ชอง ถาลำแสงขนานตกตั้งฉากกับเกรตติง ชองตาง ๆ เหลานี้จะเปนแหลงกำเนิดแสงอาพันธที่ใหคลื่นแสงทกคลื่นท ี่
                                                                   ี่
               มีเฟสตรงกัน การหาตำแหนงของแถบสวางใชวิธีการเดียวกับทกลาวมาแลว โดยถือวา ฉากอยูไกลจากเกรตติงมาก
               จนแสงจากชองแตละชองของเกรตติงซึ่งเคลื่อนที่ไปที่ฉากสามารถประมาณไดวาเปนแสงขนาน ถาพิจารณาชอง
   1   2   3   4   5