光的衍射06浅析.ppt

第二章 光的衍射复习 * * * 章末小结 一．基本概念 1．光的衍射、衍射角、角宽度、半角宽度、角半径 2．菲涅耳衍射、夫朗禾费衍射 3．菲涅耳半波带、波带片 4．光栅、光栅常数、光栅谱线 二．基本物理量 1．光栅常数d 2．单缝u 3．光栅 4．圆孔m 三．基本原理 惠更斯－菲涅耳原理 四．基本方法 1．近场衍射（菲涅耳衍射）：半波带法 2．远场衍射（夫朗和菲衍射） （1）振幅矢量叠加法 （2）复数积分法 五．基本关系 1．近场衍射 （1）菲涅耳圆孔： ①孔露出的半波带数： ②合振动振幅： ③特例 （2）菲涅耳圆屏： ①屏挡住的波带数 ②合振动振幅 ③特例 （3）菲涅耳波带片 主焦点F`焦距为 一系列次焦点为 2．夫朗禾费衍射（远场衍射） 3．晶体对X射线的衍射 布拉格方程： 4．闪耀光栅 1. 平行光垂直于槽面入射： 2．平行光垂直于光栅平面入射： 习题分析 一、选择题 1.在夫琅禾费单缝衍射中，对于给定的入射光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹。 [ B ] (A) 对应的衍射角变小； (B) 对应的衍射角变大； (C) 对应的衍射角也不变； (D) 光强也不变。 2.波长 l = 500 nm 的单色光垂直照射到宽度 a = 0.25 mm 的单缝上，单缝后面放置一凸透镜， 在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹，今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹的暗条纹之间的距离 d =12 mm 为，则透镜的焦距 f 为： [ B ] (A) 2m (B) 1m (C) 0.5m (D) 0.2m (E) 0.1m 3.一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数 ( a+b ) 为下列情况 ( b 代表每条缝的宽度) k = 3 、6 、9 等级次的主极大均不出现？ [ B ] (A) a+b= 2b (B) a+b= 3b (C) a+b= 4b (D) a+b= 6b 二、计算题 1、波长为λ0=4800?的单色光，从远处光源发出，穿过一直径为 D=2.4mm的小圆孔，与孔相距 r0=1m处放一屏幕，求： （1）屏上正对孔中心的P0 点是亮点还是暗点？ （2）要使它变暗，屏幕至少要移动多远？ 用半波带法,孔径边缘处对应的半波带数为 k 解: 即在 P0点是亮点 (2) 要P0 点为暗处,令 k =2,则 故 即屏幕要远离孔移动 0.25 m才使 P0 变暗 要P0 点为暗处,令 k =4,则 故 即屏幕要向孔方向移动 0.375 m才使 P0 变暗 2、若一菲涅耳半波带只将前五个偶数半波带挡住和只将前50个奇数半波带挡住，分别求它们衍射中心强度与直线传播时之比。 解： （1） 直线传播时 （2） 3、若有一波长为 ?=600nm 的单色平行光，垂直入射到缝宽 a =0.6mm 的单缝上，缝后有一焦距 f = 40 cm 透镜。 试求： （1）屏上中央明纹的宽度; （2）若在屏上 P 点观察到一明纹，op=1.4mm 问 P 点处是第几级明纹，对 P 点而言狭缝处波面可分成几个半波带？ 解：(1) 两个第一级暗纹中心间的距离即为中央明纹的宽度 4、波长为 500nm 的单色光，以 30°入射角照射在光栅上，发现原在垂直入射时的中央明条纹的位置现在改变为第二级光谱的位置，求此光栅每 1cm 上共有多少条缝？最多能看到几级光谱？共可看到几条谱线？ 原中央明纹处 令 ? =p /2，