衍射光栅教学教材.ppt

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1、衍射光栅单缝衍射的光强分布光栅衍射就是在单缝衍射的基础上缝与缝之间再彼此相干叠加。1.平行光垂直照射光栅，N个完全相同的单缝同时发生衍射，它们的衍射图样在屏幕上的位置完全重合。2.由于各个缝发出的衍射光都是相干的，它们在单缝衍射的明纹区发生缝与缝之间的干涉，所以，在单缝衍射的明纹区会因此出现若干暗纹。光栅衍射图样就是由N个单缝的衍射光相互干涉形成的。三、光栅方程dsin信息学院物理教研室分析屏幕上形成明纹的条件：相邻狭缝的任意一对对应点发出的平行光线在会聚点P的光程差为光栅方程，k级数明纹称为主极大可以证明，在相邻的两个主极大之间，存在个极小，次极大

2、。在光栅总缝数N很大的情况下，次极大光振幅相对于主极大的光振幅是很小的，在实验中几乎观察不到。6个狭缝0级主极大1级主极大四、光栅衍射条纹的特点2.条纹最高级数例k=?1.条纹分得开；条纹细；条纹特别亮。入射光为白光时，不同，不同，按波长分开形成光谱.一级光谱二级光谱三级光谱五、衍射光谱(光栅的分光作用)连续光谱：炽热物体光谱线状光谱：钠盐带状光谱：分子光谱衍射光谱分类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．信息学院物理教研室第二组图是光栅衍射的各级

3、主极大；由于光栅衍射是缝与缝彼此干涉，所以那些位置恰好与单缝衍射暗纹重合的主极大并不存在（不能出现），此现象称为缺级六、如何计算出哪些主极大缺级？当k为缺级的级数信息学院物理教研室光栅衍射的第k级主极大不能出现，称为缺级现象。缺级满足的条件若则单缝衍射暗纹的条件:光栅衍射主极大条件：两式相比，若缺级条件I单0-2-112I048-4-8单缝衍射轮廓线光栅衍射光强曲线例题:以波长为589.3nm的钠黄光垂直照射在光栅上，测得第二级谱线的衍射角为2715，改用另一未知波长的光入射时，测得它的第一级谱线的衍射角为139，1)求未知波长；2)未知波长的

4、谱线最多能看到第几级？解:(1)对于两单色光，光栅方程为:(2)由于则有:k为整数，故能看到谱线的最大级是4级。例题1：波长λ=600nm(1nm=10﹣9m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30°，且第三级缺级。问(1)光栅常数(a+b)等于多少？(2)透光缝可能的最小宽度a等于多少？(3)在选定了上述(a+b)和a之后，求在衍射角-π/2＜＜π/2范围内可能观察到的全部主极大的级次。解：例题2:一衍射光栅，每厘米有200条透光缝，每条透光缝宽为a=2103cm，在光栅后放一焦距f=1m的凸透镜，现以=600nm的单色平

5、行光垂直照射光栅，求:(1)透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少?(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大?解:单缝衍射暗纹条件为:信息学院物理教研室两个第一级暗纹的距离即中央明纹宽度：光栅衍射中央明纹的边缘处是第一次出现缺级的地方。是单缝衍射第一级暗纹的位置。(2)由已知条件得:由光栅衍射条件知:所以第3级明纹不全，可知单缝衍射的中央明纹中有0、1、2光栅衍射的5条主极大。X射线的衍射X射线:受高速电子撞击的金属，会发射一种具有很强的穿透本领的射线，又称为伦琴射线。1912年，劳厄用天然晶体作为光栅，圆满地获得了X射线(λ：10-102nm)的

6、衍射图。证明X射线是一种波。BCP铅版天然晶体乳胶板X射线照射晶体片，形成由许多按一定规则分布的斑点组成的衍射图样，称为劳厄斑点。如何使x射线发生衍射？布拉格公式123同一晶面各散射波的干涉散射波相互干涉加强晶面对射线就象平面镜一样，在符合反射定律的方向上散射波干涉加强。对于m=0(=)时，合成波波强最大。可见，123相邻两层晶面在反射方向的散射波的干涉光程差为:若:则各晶面反射的射线将相互干涉加强，在照相底片对应位置上形成一个劳厄斑，上式称为布拉格公式，对应的掠射角为布拉格角。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好

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