第 2 集 · B1 · 4 分 46 秒
光学趣味 · 第2集 · Дифракционная решетка
适合听读练习的俄语真实语料。片段原文开头：посветим на компакт диск фонариком и посмотрим какие яркие цвета радуги при этом получаются. но как происходит разложение белого света в спектр в этом случае ведь
中俄字幕
посветим на компакт диск фонариком и посмотрим какие яркие цвета радуги при этом
用手电筒照射CD光盘，观察会产生哪些鲜艳的彩虹色。
получаются. но как происходит разложение белого света в спектр в этом случае ведь
但此时白光是如何分解成光谱的呢？毕竟，
здесь нет никакого преломления как в призме
这里并没有像棱镜那样的折射现象。
откуда же тогда берутся радужные цвета.
那么这些彩虹色又是从何而来的呢？
все дальнейшие объяснения основаны на том что свет это волна
接下来的所有解释都基于一个前提：光是一种波。
и световые волны в каком то смысле ведут себя так же как звуковые или как волны на
在某种意义上，光波的行为与声波或水波类似。
воде. Теперь поговорим о том, как устроен компакт- диск.
现在我们来谈谈CD光盘的结构。
На его поверхность нанесены параллельные дорожки, расстояние между которыми
其表面刻有平行的轨道，轨道之间的间距
составляет всего полтора микрона.
仅为1.5微米。
В оптике такое устройство с параллельными штрихами называется дифракционной
在光学中，这种带有平行刻线的装置被称为衍射光栅。
решёткой, а шаг между штрихами— это период решётки.
光栅，条纹之间的间距即为光栅周期。
Пусть свет с определенной длиной волны падает на поверхность диска под прямым углом,
让特定波长的光垂直入射到光盘表面，
как волна набегает на берег.
就像波浪涌向海岸一样。
каждая дорожка диска— это переизлучатель, и волны расходятся от нее назад во все
光盘上的每一条轨道都是一个再辐射源，波从该轨道向各个方向反射回去。
стороны. но на диске много дорожек и все они излучают волны в такт друг с другом.
但光盘上有许多轨道，且所有轨道都同步发射波。
когда волны уходят назад, их горбы и впадины совпадают, усиливая друг друга.
当波向后传播时，它们的波峰和波谷相互重合，从而彼此增强。
На экране в этом направлении получается яркое пятно, как при обычном отражении.
在该方向的屏幕上会形成一个明亮的光斑，类似于普通反射。
однако гребни могут совпасть и когда волны уходят под наклоном к диску
然而，当波以一定倾斜角度离开光盘时，波峰也可能重合。
здесь разность хода между ними составляет одну длину волны и
此时，它们之间的光程差恰好为一个波长，
в этом направлении тоже будут видны яркие пятна.
因此在该方向上也会看到明亮的光斑。
установим компакт- диск на оптическую скамью.
将光盘放置在光学平台上。
Напротив него поставим зеленый лазер.
在其对面放置一个绿色激光器。
на экране видно несколько ярких пятен.
屏幕上可见几个明亮的光斑。
Центральное пятно соответствует обычному зеркальному отражению.
中央光斑对应于普通的镜面反射。
у двух боковых пятен справа и слева от него разность хода равна одной длине волны.
左右两侧各有一个光斑，其光程差等于一个波长。
расстояние от диска до экрана в нашем опыте равно 60 сантиметрам.
本实验中，光盘到屏幕的距离为60厘米。
Расстояние от центрального пятна до первого бокового 23 сантиметра.
中央光斑到第一个侧边光斑的距离为23厘米。
воспроизведем условия этого опыта на чертеже
在图上重现该实验的条件。
катеты прямоугольного треугольника нам известны
直角三角形的两条直角边长度已知。
его гипотенуза по теореме Пифагора равна 64 сантиметрам.
根据勾股定理，其斜边长度为64厘米。
отметим второй прямоугольный треугольник гипотенузой которого служит шаг решетки а
标记第二个直角三角形，其斜边为光栅的栅距a
одним из катетов длина волны.
其中一条直角边为波长。
Этот треугольник подобен первому, поэтому мы можем составить пропорцию.
该三角形与第一个三角形相似，因此可列出比例式。
Шаг решетки в полтора микрона так относится к искомой длине волны, как гипотенуза 64
光栅栅距为1.5微米，它与待求波长之比，等于64厘米斜边与23厘米直角边之比。
сантиметра относится к катету 23 сантиметра.
厘米与23厘米直角边之比。
Значит, длина волны примерно в 2, 8 раза меньше шага решетки, и она равна 0, 55
因此，波长约为光栅栅距的1/2.8，即0.55微米。
микрона. но удобнее измерять такие расстояния в нанометрах.
但用纳米来测量这类距离更为方便。
Мы экспериментально установили, что длина волны зеленого лазера приблизительно равна
我们通过实验确定，绿色激光的波长约为
550 нанометрам.
550纳米。
если мы поменяем зеленый лазер на красный, световые пятна на экране изменят свое
若将绿色激光换成红色激光，屏幕上的光斑位置将发生变化。
положение, потому что длина волны у красного света больше, чем у зеленого.
这是因为红光的波长比绿光更长。
а если посветить на диск не одноцветным лазером, такой источник называется
如果用非单色激光而是用白光手电筒照射光盘，这种光源被称为
монохроматическим, но белым фонариком, то свет с разными длинами волн рассеется на
单色光源；但若使用白光手电筒，则不同波长的光会在
дифракционной решетке на разные углы.
衍射光栅上以不同角度散开。
И чем больше длина волны, тем сильнее отклоняется свет.
波长越长，光的偏转程度越大。
красный свет имеет длину волны около 670 нанометров, зеленый около 530, синий
红光波长约为670纳米，绿光约为530纳米，蓝光
около 470.
约为470纳米。
来源：GetAClass · CC BY 3.0