关关雎鸠南邮大学物理课件11-9衍射光栅

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1、§15.7衍射光栅§11.9衍射光栅一、光栅的结构光栅常数：透射式缝数：几千条/cm反射式总缝数：N二、光栅衍射光的干涉1.不考虑缝宽a(b>>a):相邻两缝间：a.明纹条件：d·sinθ总缝数：Nd·sinθ二、光栅衍射光的干涉1.不考虑缝宽a(b>>a):相邻两缝间：a.明纹条件：p点干涉加强，即：明光栅方程当时：p点干涉加强，即：明光栅方程该方向明纹称为明纹主极大！当时：b.暗纹条件：光栅方程该方向明纹称为明纹主极大！b.暗纹条件：结论：暗纹：明纹主极大：屏上干涉结果取决于d与N！结论：明纹主极大

2、：暗纹：在间：暗纹：即：相邻两个主极大间共有N－1条暗纹！屏上干涉结果取决于d与N！c.条纹特点：N较大时，背景较暗，明纹细窄、明亮！在间：暗纹：即：相邻两个主极大间共有N－1条暗纹！c.条纹特点：N较大时，背景较暗，明纹细窄、明亮！相邻两明纹主极大间共有N-2个次极大，光强较小！.or.b.明纹条件：2.考虑缝宽a:设入射光垂直入射a.暗纹条件：.and.至p点a·sinθd·sinθ至p点a·sinθd·sinθ其中：若θ满足：c.缺级现象：b.明纹条件：.and.其中：若θ满足：k级主极大消失，称

3、为缺级现象。c.缺级现象：至p点a·sinθd·sinθ所缺主极大的级次：d.光强分布：可证p点光强为：k级主极大消失，称为缺级现象。所缺主极大的级次：d.光强分布：可证p点光强为：缺级：缺级：若：则，中央明带内共有明纹数：e.中央明带内的条纹数：若：三、几点讨论1.单色光斜入射:明纹条件：在光轴的上方时：否则：d·sinθd·sinα例光栅：5000条缝/cm，λ=590nm，(1)不计缝宽，α=0º、30º时，分别：kmax=?共有多少条？(2)a=1.0×10-6m，则α=0º时共有几条明纹?中央

4、明带内共有几条？解(1)时：屏上共有条纹：时：屏上共有条纹：时：(2)a=1.0×10-6m，则α=0º时共有几条明纹?中央明带内共有几条？(2)a=1.0×10-6m，则α=0º时共有几条明纹?中央明带内共有几条？屏上共有条纹：(2)(2)a=1.0×10-6m，则α=0º时共有几条明纹?中央明带内共有几条？屏上能观察到的条纹：时缺级：屏上共有条纹：(2)(2)a=1.0×10-6m，则α=0º时共有几条明纹?中央明带内共有几条？屏上能观察到的条纹：时缺级：共5条！中央明带内共有条纹：(theend)

5、2.白光入射:中央明带内共有条纹：(theend)2.白光入射:光谱第一级第一级第二级第二级第四级第四级第五级第五级Fig.1白光入射时光栅的衍射光谱Fig.2光盘等效于反射型光栅(白光下衍射光谱)例λ：450nm~650nm垂直照射，光栅：5000条/cm，在透镜的焦面上第二级光谱线宽度为35.1cm，f=?解(theend)(theend)1.光栅常数：d=a+b2.光栅的衍射图样：细窄、明亮主极大角位置：(光栅方程)(Theend)缺级：中央明带内的条纹数：3.斜入射时的光栅方程：1.光栅常数：d

6、=a+b2.光栅的衍射图样：细窄、明亮主极大角位置：(光栅方程)4.白光入射时的光谱：第一级光谱、第二级......