十光的衍射.PPTVIP

* 爱里斑上分布的光能占通过圆孔的总光能的84%。 用惠更斯—菲涅耳积分公式，可以求出圆孔的夫琅禾费衍射的光强分布规律，计算结果表明：D.SIN?=1.22?. * 晶体内原子按一定规律排列，使晶体在不同方向上结构不同、性质不同。对光而言，即光在晶体中的传播表现出各向异性，从而产生双折射现象。 以入射线为轴转方解石，光点o不动，e绕o转。用偏振片检验，二者都是偏振光，且振动方向互相垂直。 1.双折射（double refraction）： 一束自然光入射到各向异性的媒质中分成 两束线偏振的折射光的现象称为双折射。 被当地人称为“荒地守卫者”，这一地理学上的奇迹(在Google Earth上的坐标为50.010083,-110.113006)位于加拿大的阿尔伯达省。其形状出奇般的像戴着美国本土头饰、耳机的人。 1. X 射线的产生 X 射线 : ? 在10-1?102? 范围内的电磁波 - K A X射线 X 射线管 + K─ 阴极，A─ 阳极(钼、钨、铜等金属)， A─ K间加几万伏高压，以加速阴极发射的热电子。 伦琴 1895年伦琴（W.C. Rontgen）发现X 射线。 §10.5 X 射线的衍射 X 射线 准直缝 晶体 劳厄斑 · · · · 2.劳厄实验 劳厄实验是为了实现X射线的衍射而设计的。晶体相当于三维光栅，衍射图样（劳厄斑）证实了X射线的波动性。 劳厄 劳 厄 斑 点 晶体可看作三维立体光栅。根据劳厄斑点的分布可算出晶面间距，掌握晶体点阵结构。 晶体 底 片 铅 屏 X 射 线 管 3、布喇格方程 布喇格父子（W.H.Bragg, W.L.Bragg）对伦琴射线衍射的研究： d为晶格常数（晶面间距），φ为掠射角 光程差 ： AC CB d 2 sin φ δ = = + 干涉加强条件（布喇格公式）： λ k d 2 sin φ = k = 0,1,2,... A φ φ O . . . C . B d φ λ k d 2 sin φ = k = 0,1,2,... 符合上述条件，各层晶面的反射线干涉后相互加强。 4. 应用 已知?、? 可测d — X射线晶体结构分析。 已知?、d可测? — X射线光谱分析。 E v 0 H 光矢量 振动面 偏振面 若光矢量保持在一定平面内振动，称此平面为光矢量的振动面，这种振动状态称平面偏振态。若所有光矢量都在一个平面内振动称这种光线为线偏振光或平面偏振光。 第十一章 光的偏振 §11.1 自然光和偏振光 E 播 传 方 向 振 动 面 面对光的传播方向看 线偏振光 线偏振光的表示法： . . . . . . . . . 光矢量在屏平面内 光矢量与屏平面垂直 光矢量与屏平面斜交 一、自然光： 原子发光是随机的，在普通光源中不同原子发出的光波列，它们的频率、初相位、振动面、传播方向及波列长度都可能不同。所以，各种振动面的光出现机会相等，沿同一振动面的原子光波列的强度与振动面方向无关，称这种光为自然光。 自然光可以分解为两束相互独立的、等振幅的、振动方向相互垂直的线偏振光，这两线偏振光的光强等于自然光光强的一半。 没有优势方向 自然光的分解 没有优势方向 自然光的分解 自然光的表示法： . . . . . . . . . . . . . 如果将自然光中的两个垂直分量中的其中一个分量部分地削弱，所得的光线称为部分偏振光。 部分偏振光表示法： . . . . . . . . 偏振片：有些薄膜材料能吸收某一方向的光振动，而只让与这个方向垂直的光振动通过，这个方向称为偏振化方向，称这些薄膜为偏振片。 自然光通过偏振片后变为线偏振光，称为起偏。 偏 振 化 方 向 自 然 光 线 偏 振 光 偏振片 偏振片又可用来检验光线的偏振化程度，称为检偏。 1、起偏与检偏 二、偏振片 起偏与检偏 偏振片 微晶型 分子型 x y z z 入射 电磁波 电气石晶片 · 非偏振光 线偏振光 光轴 · · 线栅起偏器 偏振片的起偏 非偏振光I0 线偏振光 I P 偏振化方向 (透振方向) 检偏：用偏振器件分析、检验光的偏振态 · · · I ? P 待检光 思 考? I 不变?待检光是什么光 I 变，有消光?待检光是什么光 I 变，无消光?待检光是什么光 . . . . . 起偏器 检偏器 自然光 线偏振光 偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化 二、马吕斯定律 . . . . . 两偏振片的偏振化方向相互垂直光强为零 检偏器 自然光通过旋转的检偏器，光强不变 . . . . . 自然光 . . . . . P ? I0 I