X射線的衍射 偏振課件

1、 1885年倫琴發(fā)現(xiàn)，受高速電子撞擊的金屬會(huì)發(fā)射一種穿透性很強(qiáng)的射線稱射線勞 厄 斑 點(diǎn)鉛板單晶片 照像底片 單晶片的衍射1912年勞厄?qū)嶒?yàn)X 射線冷卻水布 拉 格 反 射入射波散射波 1913年英國(guó)布拉格父子提出了一種解釋射線衍射的方法，給出了定量結(jié)果，并于1915年榮獲物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)掠射角晶格常數(shù) 相鄰兩個(gè)晶面反射的兩X射線干涉加強(qiáng)的條件 布拉格公式 用途 測(cè)量射線的波長(zhǎng)研究X射線譜，進(jìn)而研究原子結(jié)構(gòu)；研究晶體的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步研究材料性能.例如對(duì)大分子 DNA 晶體的成千張的X射線衍射照片的分析，顯示出DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu).DNA 晶體的X衍射照片DNA 分子的雙螺旋結(jié)構(gòu) 布拉格公式光的波

2、動(dòng)性 光的干涉、衍射 .光波是橫波 光的偏振 .機(jī)械橫波與縱波的區(qū)別機(jī)械波穿過(guò)狹縫一自然光 偏振光 自然光 ：一般光源發(fā)出的光中，包含著各個(gè)方向的光矢量在所有可能的方向上的振幅都相等（軸對(duì)稱）這樣的光叫自然光 . 自然光以兩互相垂直的互為獨(dú)立的 （無(wú)確定的相位關(guān)系）振幅相等的光振動(dòng)表示 , 并各具有一半的振動(dòng)能量 .符號(hào)表示注意 兩個(gè)光矢量間無(wú)固定的相位關(guān)系 . 二互相垂直方向是任選的 . 起 偏二偏振片 起偏與檢偏 二向色性 : 某些物質(zhì)能吸收某一方向的光振動(dòng) , 而只讓與這個(gè)方向垂直的光振動(dòng)通過(guò), 這種性質(zhì)稱二向色性 . 偏振片 ： 涂有二向色性材料的透明薄片 . 偏振化方向 ： 當(dāng)自然光

3、照射在偏振片上時(shí)，它只讓某一特定方向的光通過(guò)，這個(gè)方向叫此偏振片的偏振化方向 .偏振化方向起偏器檢偏器 檢 偏起偏器 例1 有兩個(gè)偏振片,一個(gè)用作起偏器, 一個(gè)用作檢偏器. 當(dāng)它們偏振化方向間的夾角為 時(shí) , 一束單色自然光穿過(guò)它們, 出射光強(qiáng)為 ; 當(dāng)它們偏振化方向間的夾角為 時(shí), 另一束單色自然光穿過(guò)它們 , 出射光強(qiáng)為 , 且 . 求兩束單色自然光的強(qiáng)度之比 .解 設(shè)兩束單色自然光的強(qiáng)度分別為 和 . 經(jīng)過(guò)起偏器后光強(qiáng)分別為 和 .經(jīng)過(guò)檢偏器后QI1=I2 在兩塊正交偏振片 之間插入另一塊偏振片 ，光強(qiáng)為 的自然光垂直入射于偏振片 ，討論轉(zhuǎn)動(dòng) 透過(guò) 的光強(qiáng) 與轉(zhuǎn)角的關(guān)系 .討論若 在 間

4、變化， 如何變化？布儒斯特定律（1812年）反射光為完全偏振光，且振動(dòng)面垂直入射面，折射光為部分偏振光。當(dāng) 時(shí)，1）反射光和折射光互相垂直 .討論玻璃空氣討論討論下列光線的反射和折射（起偏角 ）.注意 對(duì)于一般的光學(xué)玻璃 , 反射光的強(qiáng)度約占入射光強(qiáng)度的7.5% , 大部分光將透過(guò)玻璃.利用玻璃片堆產(chǎn)生線偏振光動(dòng) 光 學(xué)雙折射現(xiàn)象波 動(dòng) 光 學(xué)一 雙折射的尋常光和非尋常光恒量玻璃折 射 定 律方解石晶體光通過(guò)雙折射晶體 尋常光線（o光）(ordinary rays)服從折射定律的光線(extraordinray rays) 非常光線（e光）不服從折射定律的光線（一般情況，非常光線不在入射面內(nèi)）實(shí)驗(yàn)證明： O 光和 光均為線偏振光.ACBoeDeo 產(chǎn) 生 雙 折 射 的 原 因O光波陣面 光波陣面光軸 尋常光線 在晶體中各方向上傳播速度相同. 常量 非常光線 晶體中各方向上傳播速度不同,隨方向改變而改變.為主折射率方解石晶體 光軸 在方解石這類晶體中存在一個(gè)特殊的方向，當(dāng)光線沿這一方向傳播時(shí)不發(fā)生雙折射現(xiàn)象 . 稱這一方向?yàn)榫w的光軸.光軸AB光軸二 尼科耳棱鏡BCAD 光光加拿大樹(shù)膠尼科耳棱鏡可用于起偏和檢偏 對(duì)于旋光性物質(zhì)的溶液 設(shè) 為偏振光通過(guò)旋光物質(zhì)