《衍射光栅wsj》PPT课件

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1、衍射角13-3衍射光栅单缝衍射：解决办法：用多缝代替单缝问题：1解决办法：用多缝代替单缝光栅：平行、等宽、等间距的多狭缝2刻痕，遮光未刻，缝，透光光栅：平行、等宽、等间距的多狭缝光栅常数:透射光栅:刻痕玻璃一衍射光栅好光栅：1cm有成千上万条刻痕。3衍射角3条缝20条缝狭缝越多，条纹越细窄，明亮。4思路:计及缝宽：加上N个单缝衍射的影响先不计缝宽，将每缝的光波能量集中到一条光线上——N缝干涉，（类：双缝干涉）二光栅衍射条纹的形成光栅的衍射条纹是的总效果。干涉、衍射5干涉为明纹r1r2dsinPxodSS1S2

2、单缝d’杨氏双缝干涉光栅多缝干涉衍射角任意相邻两缝光线干涉加强光栅为明的条件61、光栅主明纹的条件衍射角k=0,中央明k=1,一级明k=2,二级明-k=-1-k=-2（衍射角：向上为正，向下为负.）——光栅方程7光栅常数越小，明纹间隔越远.讨论衍射角x8一定，增大，增大．入射光波长越大，明纹间相隔越远.讨论衍射角9讨论光强分布（N缝干涉）实际光强分布暗条纹数：（N-1）次极大：(N-2)10(2)(1)最强2、复习：旋转矢量p20为零112、光栅的旋转矢量（1）、光栅主极大（明纹）（2）、光栅极小（暗纹）当当12光栅衍

3、射暗纹条件光栅衍射主极大条件:相邻主明纹间有（N-1）条暗纹(N-1)暗条纹k:012主明主明主明k=k主明主明纹如N=6:相邻主明纹间有N-1=5条暗纹3、光栅衍射明（暗）条件13实际光强分布光栅的衍射条纹是干涉和衍射的总效果。仅考虑了干涉考虑缝宽（衍射）后，会带来什么影响？14(2)主明纹出现——缺级干涉极大，恰好是衍射极小处。(1)主明纹的光强会受到单缝衍射的调制，使主极大的光强分布不再均匀——亮度调制考虑缝宽后会带来什么影响？讨论单缝衍射多缝干涉光栅15（3）缺级条件：k级主明纹消失（缺级）缺级：干涉主极大处，

4、恰好是单缝衍射暗纹处光栅干涉极大：单缝衍射极小：干涉衍射16如：17（4）屏上出现的条纹最高级数181、光栅衍射主极大（主明纹)3、光栅衍射暗纹4、缺级小结：光栅衍射是N缝干涉和N个单缝衍射的总效果2、屏上出现主明纹的最高级次缺级：19解：0.250Å例1：入射光=500nm,由图中衍射光强分布确定缝数N=?缝宽a=?光栅常数d=a+b=?Å

5、

6、20例2，已知：光垂直入射，λ=6000A0,第二级主极大：，第三级缺级,求：（1）、光栅常数d；（2）、最小缝宽度a;（3）、屏上可能呈现的主极大级数。（1）主

7、极大条件解：(2)缺级：（3）21入射光为白光时，形成彩色光谱.三衍射光谱一级光谱二级光谱三级光谱1、光栅衍射主极22连续光谱：炽热物体（固体）光谱线状光谱：原子发光带状光谱：分子光谱衍射光谱分类23光谱分析由于不同元素（或化合物）各有自己特定的光谱，所以由谱线的成分，可分析出发光物质所含的元素或化合物；还可从谱线的强度定量分析出元素的含量.24例1用白光垂直照射在每厘米有6500条刻痕的平面光栅上，求第三级光谱的张角.解红光紫光看不到光栅方程：25第三级光谱的张角第三级光谱所能出现的最大波长绿光26例13.5一个每毫

8、米均匀刻有200条刻线的光栅，用白光照射，在光栅后放一焦距为f＝500cm的透镜，在透镜的焦平面处有一个屏幕，如果在屏幕上开一个Δx＝1mm宽的细缝，细缝的内侧边缘离中央极大中心5.0mm，如图所示.试求什么波长范围的可见光可通过细缝？解光栅常数为27和都很小，所以，根据光栅方程可通过细缝的可见光波波长范围为28例3一平行衍射光栅，每厘米刻1000条，用可见光垂直入射，缝后透镜焦距f=100cm1、光栅衍射第一级完整可见光谱所占宽度２、解：1.29２.缺级最多可见主明纹第12、8、4、-4、-8、-12级主明纹缺级进整

9、30解：0.250或由缺级ÅÅÅ例3入射光=500nm,由图中衍射光强分布确定缝数N=?缝宽a=?光栅常数d=a+b=?31