Дифракция на сверкающей решетке через отражение: почему угол отражения по-разному зависит от λλ\lambda?

Рассмотрим запыленную решетку, как на картинке. Можно получить дифракцию луча света, как на решетке пропускания (дифракция отражательной решетки), и максимумы разных длин волн видны под разными углами.

Я действительно не могу объяснить себе, почему, как только луч попадает на отражающую поверхность, отражение происходит под разными углами в зависимости от λ . Угол отражения всегда должен быть равен углу падения, независимо от длины волны, так как же это происходит?

Каким законом регулируется это явление?

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

Ответы (1)

Я наткнулся на хорошую симуляцию принципа Гюйгенса, написанную Вальтером Фендтом, и решил взглянуть на подход принципа Гюйгенса к отражательной решетке и поэтому переписал свой ответ.

введите описание изображения здесь

Если расстояние между вторичными источниками меньше длины волны падающего света, то получится отражение с углом падения, равным углу отражения.

введите описание изображения здесь

То же самое верно, если расстояние между источниками больше, чем длина волны падающего света.

введите описание изображения здесь

Однако из-за перекрытия вейвлетов Гюйгенса в прямом направлении существуют другие направления, в которых происходит усиление света. На диаграмме ниже угол падения по-прежнему 30 но теперь есть волновые фронты под углом 23,7 .

введите описание изображения здесь

Для этой схемы с углом падения 37 а при расстоянии между вторичными источниками, равном пятикратной длине волны света, максимумы наблюдаются в четырех направлениях.

введите описание изображения здесь

В реальном мире нет точечных вторичных источников, а есть отражающая область, как на диаграммах ОП.
Полный анализ становится более сложным, потому что каждая из этих отражающих поверхностей вызывает дифракцию, а затем эти волны перекрываются с волнами от других отражающих поверхностей, образуя интерференционную картину, как описано выше.

CD и DVD также показывают этот эффект.

Очень крутой ответ!