光的衍射課件

光的衍射L2P0PFFO衍射角θ縫數(shù)N縫寬b光柵常數(shù)d=a+b§2－8平面衍射光柵實(shí)驗(yàn)裝置及定性解釋:1）多縫衍射花樣出現(xiàn)一系列最小值、主最大和次最大。2）主最大位置與縫數(shù)無關(guān)，其寬度隨N增大而減小，其強(qiáng)度正比于N2。3）相鄰主最大之間有N-1條暗紋和N-2個次最大。4）多縫衍射光強(qiáng)曲線的包跡（“輪廓”）與單逢衍射強(qiáng)度曲線形式一樣。Isinq0-2-112(l/b)Isinq0-2-112(lIsinq048-4-8(l/d)單縫衍射光柵衍射光強(qiáng)曲線N=4d=4bIsinq048-4-8(l/d)輪廓線光強(qiáng)曲線光柵衍射的強(qiáng)度分布:

由附錄2-3可得焦平面上P點(diǎn)處的合振幅和光強(qiáng)分別為：oP焦距flqdsinqdqoP焦距flqdsinqdq式中的相鄰兩縫對應(yīng)點(diǎn)到觀察點(diǎn)的位相差：所以：單縫衍射因子縫間干涉因子光柵衍射的光強(qiáng)是單逢衍射因子和縫間干涉因子的乘積。sin

0II0-2-112(

/a)單縫衍射光強(qiáng)曲線IN2I0048-4-8sin

(

/d)單縫衍射輪廓線光柵衍射光強(qiáng)曲線sin

N2sin2N

/sin2

04-8-48(

/d)多光束干涉光強(qiáng)曲線光強(qiáng)的合成：

1、單縫衍射最小值位置（對各縫而言都重合）：2、主最大值的位置：sinq0-2-112(l/b)sinq0-2-112(lIsinq048-4-8(l/d)Isinq048-4-8(l/d)輪廓線3、多縫干涉最小值位置：主最大值的半角寬度隨N增大而減?。篒sinq0-2-112(l/b)Isinq0-2-112(lIsinq048-4-8(l/d)光柵衍射光強(qiáng)曲線：N=4，d=4bIsinq048-4-8(l/d)輪廓線其它級次譜線的半角寬度的求法可參見教科書P133！光柵方程：譜線的位置（主最大位置）：上式稱為光柵方程，j稱譜線的級數(shù)。I3級0級1級-1級-3級缺2級缺-2級0dl-bl-dl3-bl2-dlbldl3bl2qsinI3級0級1級-1級-3級缺2級缺-2級單縫衍射光強(qiáng)0dl-dl3-dldl3dl4-dl2-dl2dl4N=2d=2bIsinq048-4-8(l/d)N=4d=4bIsinq048--1-8(l/d)sinq(lsinq(l/b)12-2譜線的缺級：同時滿足方程求出缺級公式：04-5-7I/I06-4-9sinq39512-1-2-3-6-887（λ/d)N=3,d=3bIsinq048-4-8(l/d)N=4，d=4bIsinq048--1-8(l/d)sinq(lsinq(l/b)12-2譜線數(shù)目計算：缺級公式：令：,則單縫衍射中央條紋內(nèi)的譜線條數(shù)是：單縫衍射中央條紋內(nèi)的光譜條數(shù)是：2m－2光柵光譜：對于單色光入射的情況，光柵譜線的位置有光柵方程：來確定。但是，當(dāng)復(fù)色光入射時情況又如何呢？下面就來解決這一問題。光柵譜線的重疊：當(dāng)滿足條件：時，第j級和j+1級譜線發(fā)生重疊。上圖中表示的是第2級和3級譜線重疊！作業(yè)：P149---16、17I3級0級1級-1級-3級缺2級缺-2級0dl-bl-dl3-bl2-dlbldl3bl2qsinI3