Дифракція природного світла на безмежній ґратці металевих стрічок

Автори А.В. Безуглий1, О.М. Петченко1 , Г.О. Петченко1 , Г.Я. Дульфан1, А.В. Пойда2
Приналежність

1Харківський національний університет міського господарства імені О.М. Бекетова, вул. Маршала Бажанова, 17, 61002 Харків, Україна

2Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України, вул. Академічна, 1, 61108 Харків, Україна

Е-mail gdaeron@ukr.net
Випуск Том 15, Рік 2023, Номер 2
Дати Одержано 18 січня 2023; у відредагованій формі 18 квітня 2023; опубліковано online 27 квітня 2023
Посилання А.В. Безуглий, О.М. Петченко, Г.О. Петченко та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 15 № 2, 02029 (2023)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.15(2).02029
PACS Number(s) 42.25.Fx
Ключові слова Дифракція (40) , Ґратка (8) , Квант (77) , псі-функція (3) , Амплітуда вірогідності (2) , Дифракційна картина (3) , Фотон (18) .
Анотація

В даній роботі розв’язана задача дифракції природного, неполяризованого світла на ґратці, що утворена нескінченною періодичною послідовністю нескінченно тонких металевих стрічок. Застосовано квантовий підхід до її розв’язання. Розв’язок задачі дифракції природного, неполяризованого світла базується на результатах отриманих окремо для випадків дифракції Н- та Е-поляризованих фотонів, розв’язаних строгим методом крайової задачі Рімана-Гільберта. Робота присвячена розрахунку густини ймовірності знаходження Н- чи Е- поляризованого фотона в даній точці простору для того випадку коли потік фотонів, що падає на ґратку являє собою суміш рівної густини фотонів Н- та Е-поляризації. Оскільки дифракційна картина повторюється з періодом ґратки l, в роботі представлені результати розрахунків густини ймовірності |Ψ|2 в залежності від координати y для одного періоду в межах зміни y/l від нуля до одиниці. Із порівняння графіків |Ψ|2 для Н- та Е-поляризованих фотонів і їх суперпозиції встановлена залежність між числом максимумів в дифракційній картині природного світла та відношенням періоду ґратки до довжини хвилі фотона. Як виявилось число максимумів зростає пропорційно вказаному відношенню. Основні максимуми при цьому розташовуються проти щілин. Для неполяризованого, природного світла дифракційна картина, якісно більше схожа на відповідну картину для Н-поляризованих фотонів, але відрізняється висотою максимумів. При зростанні відношення періоду ґратки до довжини хвилі фотона спостерігається тенденція до вирівнювання їх висоти.

Перелік посилань