第4章光的衍射2(分辩本领 X射线).ppt

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1、§4光学仪器的分辨本领一、光栅的分辨本领二、成像光学仪器的分辨本领1一、光栅的分辨本领1.光栅光栅是由大量的等宽等间距的平行狭缝（或反射面）构成的光学元件广义：具有空间周期性的衍射屏闪烁光栅d透射光栅反射光栅d光栅类型：22.光栅光谱光栅是一个很好的分光元件即色散元件复色光入射形成光谱6328ÅHe-NeLaserÅ5893ÅNalampÅ5500Å人眼敏感的颜色3自由光谱区：可看到几级完整的光谱3.色散本领角色散本领线色散本领4两边微分小级次高如何得到较大的D呢？5小级次高斜入射可提高最高级的级次屏幕上的主极大总条数不变64.光栅的分辨本领

2、分辨本领:能否分辨出两条不同波长的主极大首先该元件色散本领必须大(D大)其次能分辨出是两种波长的主极大(考虑主极大的角宽度)7--瑞利判据色散的角宽度等于主极大的半角宽度可分辨刚好能分辨8刚好分辨--瑞利判据色散的角宽度等于主极大的半角宽度某一级主极大对应衍射角相邻的极小对应衍射角主极大半角宽度是主极大半角宽度9瑞利判据定义分辨本领欲增大分辨本领Nm斜入射可提高级次光栅分辩本领10例宽5厘米的光栅每毫米1200条求：色分辨本领R解：Å可分辨出附近Å如果用三棱镜实现这样的色分辨根据计算棱镜底边需为500毫米根本无法实现11三棱

3、镜分光12光栅光谱13二、成像光学仪器的分辨本领光学仪器均有口径成像点实际上是一个衍射斑望远镜：每个像点均是圆孔的夫琅和费衍射斑14望远镜：每个像点是圆孔的夫琅和费衍射斑瞳孔显微镜数值孔径按瑞利判据可分辨的两物点对望远镜张的最小角度为可分辩1516射电望远镜波多黎各射电望远镜17§5X射线的衍射1895年伦琴(Roentgen)发现波长范围：10埃～0.01埃欲观察其衍射现象则衍射线度应与其波长差不多晶体的晶格常数恰是这样的线度18M.K.RÖntgen伦琴德国物理学家(1845-1923)劳厄斑点根据劳厄斑点的晶体可看作三维晶体底片铅屏X射

4、线管立体光栅掌握晶体点阵结构分布可算出晶面间距劳厄M.von.Laue德国物理学家(1879-1960)22伦琴夫人的手X照片戒指23解释：晶体相当于立体光栅晶面--掠射角乌利夫--布喇格公式应用：晶体结构分析光谱分析均可变每一原子是一点源每一晶面层相当于单缝各层相当于光栅多光束干涉24布喇格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)第4章结束