В прошлой статье мы пытались обосновать разные углы отражения для разных фотонов от отражающих дифракционных решеток, и обнаружили некоторое несоответствие между нашими предположениями и общепринятыми расчетами. Но экспериментально все не так уж плохо. Попробуем разобраться откуда что, и где почему.
Для начала, нам придется ввести для решетки новые понятия. А именно: «верх» и «низ». Это необязательное деление, но для разбора данного полета необходимое.
Будем считать, что тот край отражающей решетки, который ближе к источнику у нас «верх», а тот что дальше – «низ».
И с помощью формулы для определения условий максимумов попробуем рассчитать углы отражения парочки волн.
Из расчетов следует, что чем больше длина волны, тем больше свет отклоняется о нормали. То есть более «синие» будут соответствовать «верху», а более «красные» - «низу». И на самой решетке мы такую картинку и наблюдаем.
С другой стороны, по нашим прикидкам, в результате поверхностных эффектов и законов преломления, более длинные волны наоборот отклоняются от нормали меньше, а более короткие – сильнее. А экспериментально и этот вариант совершенно точно подтверждается:
И как прикажете это понимать?
Все очень просто.
Решетка – это не один и не два штриха, она имеет некоторое протяжение. И на всем этом протяжении происходит отражение от нее света. А у нашего зрения есть свойство определять примерный угол с которого прилетел фотон. Если мы изобразим картинку более полной, то окажется буквально следующее:
«Синий» фотон к нам придет из верхней части решетки, а «красный» из нижней. А вот на экране сформируется совсем другая картинка.
Рассчитать углы отражения, мы без знания коэффициента преломления, конечно, не можем. Но тут можно поступить так же, как всегда на практике и поступают – измерить.
Тем более, что общепринятый расчет как бы и не о чем.