大學(xué)物理光柵衍射課件

一.單縫夫瑯和費(fèi)衍射中央明紋中心各級(jí)明紋中心暗紋注意：明暗紋條件單縫衍射光強(qiáng)分布衍射條紋角寬度中央明紋其余明紋I屏幕中央明紋集中大部分能量，明條紋級(jí)次越高亮度越弱。式中：，光柵衍射衍射條紋：亮度高+間距大？Nlab

a+b★光柵常數(shù)d：a—透光部分；b—不透光部分光柵的構(gòu)成透射光柵反射光柵光柵的分類(lèi)光柵幕光源光柵衍射的實(shí)驗(yàn)裝置2、不計(jì)縫寬，N束光的干涉FfdL2★點(diǎn)處的合振動(dòng)為N個(gè)振幅相同、頻率相同、相差依次為的振動(dòng)的合成。多縫干涉因子單縫衍射因子利用多邊形法則，得點(diǎn)的合振幅：

點(diǎn)的光強(qiáng)為：★多縫干涉光強(qiáng)分布受單縫衍射光強(qiáng)分布調(diào)制的結(jié)果光柵衍射的光強(qiáng)分布曲線(xiàn)考慮縫寬后會(huì)帶來(lái)什么影響？討論分為偶數(shù)個(gè)半波帶：縫內(nèi)光線(xiàn)自身干涉相消即使縫間干涉相長(zhǎng)該主明紋不出現(xiàn)——缺級(jí)縫寬：分為奇數(shù)個(gè)半波帶：縫內(nèi)光線(xiàn)部分干涉相消，條紋級(jí)次越高，光強(qiáng)越弱；N縫疊加后，光柵主明紋光強(qiáng)非均勻分布——亮度調(diào)制光柵方程（光柵公式）亮度高1、主極大條件光柵衍射圖樣的特點(diǎn)主極大位置：主極大最高級(jí)次：k:-2-1012sin0主極大位置：暗紋位置：k:012※相鄰兩條主明紋間有N-1條暗紋※相鄰兩條主明紋間有N-2個(gè)次極大※相鄰兩條主明紋間為一片暗區(qū)（暗紋和次極大）——間距大≠0,1,2,…N-1,≠N,N+1,N+2,…2N-1,≠2N,2N+1,…由暗紋條件3、主明紋角寬度=

kN-1和kN+1兩條暗紋之間角寬度，對(duì)應(yīng)：主明紋細(xì)窄光柵分辨本領(lǐng)分辨本領(lǐng)：sin單縫衍射中央明紋區(qū)主極大條數(shù)進(jìn)整進(jìn)整總結(jié)：光柵衍射是N縫干涉和N個(gè)單縫衍射的總效果光強(qiáng)分布式中：（1）細(xì)窄明亮的主明紋位置：——光柵公式缺級(jí)：角寬度：最高級(jí)次：?jiǎn)慰p中央明紋區(qū)主明紋條數(shù)：進(jìn)整（2）相鄰主明紋間較寬暗區(qū)（N-1條暗紋，N-2條次極大）（3）白光入射中央零級(jí)主明紋為白色，其余各級(jí)為彩色光譜，高級(jí)次重疊分辨本領(lǐng)：多光束干涉、單縫衍射、光柵衍射對(duì)比相鄰光束相位差基本思想振幅矢量合成多光束干涉單縫衍射光柵衍射比較sinsin光強(qiáng)分布曲線(xiàn)sin例：一平行衍射光柵，每厘米刻1000條，用可見(jiàn)光垂直入射，縫后透鏡焦距f=100cm1、光柵衍射第一級(jí)完整可見(jiàn)光譜所占寬度2、證明第二、三級(jí)光譜重疊3、解：1.練習(xí)：圖示所示為多縫衍射的光強(qiáng)分布曲線(xiàn)，入射光波長(zhǎng)相同，請(qǐng)問(wèn)：(1)哪條曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的縫寬a最大？(2)各圖對(duì)應(yīng)的d/a=?有無(wú)缺級(jí)？

(3)各圖分別是幾縫衍射，為什么？解：(1)單縫衍射暗紋公式:(c)中縫寬a最大觀察圖中一級(jí)暗紋位置(2)中央明紋區(qū)域內(nèi)主極大的條數(shù)進(jìn)整缺級(jí)條件(3)相鄰兩條主明紋間有N-1條暗紋，N-2條次級(jí)大。鉛板單晶片照像底片

單晶片的衍射1912年勞厄?qū)嶒?yàn)

1895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(xiàn)稱(chēng)Ｘ射線(xiàn)。X射線(xiàn)冷卻水<四.X射線(xiàn)在晶體上的衍射勞厄斑點(diǎn)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?zhuān)厣渚€(xiàn)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)d相鄰兩個(gè)晶面反射的兩X射線(xiàn)干涉加強(qiáng)的條件布拉格公式布拉格公式用途

測(cè)量射線(xiàn)的波長(zhǎng)研究X射線(xiàn)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