高校化工专业课件第19章光的衍射(分析化学).ppt

* * * * * * * * * * * * * * * 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?. * * 靠得太近的像斑彼此重叠，使我们不能分辨两个靠得很近的物点。 * 电子显微镜波长很短：0.1? ?1 ? ， ∴ 电子显微镜分 辨本领很高，可观察物质结构。 * * * * 同一层晶面上各原子散射的光相干涉，反射光的方向即散射光干涉后零级主极大的方向（相邻两束光的光程差为零）。 * * 同时限定?和?要满足布喇格公式较困难，实际观察X射线衍射的作法如下： 1.劳厄法：使用?连续的X射线照射晶体，得到所有晶面族反射的主极大。每个主极大对应一个亮斑（劳厄斑）。此法可定晶轴方向。 劳厄相 德拜相 ? 2.粉末法：用确定?的X射线入射到多晶 粉末上。大量无规的晶面取向，总可使布喇格条件满足。这样得到的衍射图叫德拜 (Dedye)相。此法可定晶格常数。 ? ★X射线衍射与普通光栅衍射的区别： 1.晶体内有许多晶面族，入射方向和?一定时，对第i个晶面族有： ∴X射线衍射有一系列的布喇格条件。 而一维光栅只有一个干涉加强条件─光栅方程。 2.晶体在都确定时，不一定能满足 的关系。而一维光栅在和入射方向确定后，总能有衍射角满足光栅方程 。 ? * 全息记录 波前再现 从不同角度观察全息图看到的不同角度上原物的形象 * * 缝较大时，光是直线传播的；缝很小时，衍射现象明显。 * 可以用透镜实现夫琅禾费衍射。 * 可以用透镜实现夫琅禾费衍射。 * * * * * * * * * * * * 次极大宽度求法： 前提仍然是?很小。 ?2=2?/a, x2=f.tg ?2=f.sin ?2=f. ?2 X2-x1=?x=f ? /a * * * * * 利用矢量合成首尾相连法,我们可以将N个矢量连成如图的图形. * * * * * * * * 例题1 利用一个每厘米刻有4000条缝的光栅，在白光垂直照射下，可以产生多少完整的光谱？问哪一级光谱中的哪个波长的光开始与它谱线重叠？ 解 : 设 对第k级光谱，角位置从 到 ，要产生完整的光谱，即要求 的第(k+1)级纹在 的第k级条纹之后，亦即 根据光栅方程 光栅光谱 由 或 得 所以只有 才满足上式，所以只能产生一个完整的可见光谱，而第二级和第三级光谱即有重叠出现。 光栅光谱 设第二级光谱中波长为 的光与第三级中紫光开始重叠，这样 光栅光谱 （1）平行光线垂直入射时；最多能看见第几级条纹？总共有多少条条纹？ （2）平行光线以入射角30?入射时，最多能看见第几级条纹？总共有多少条条纹？ （3）由于钠光谱线实际上是 及 两条谱线的平均波长，求在正入射时最高级条纹将此双线分开的角距离及在屏上分开的线距离。设光栅后透镜的焦距为2m. 例题2 用每毫米刻有500条栅纹的光栅，观察钠光谱线（?=589.3 nm），问 光栅光谱 解 （1）根据光栅方程 得 k的可能最大值相应于 可见 按题意知，光栅常数为 代入数值得 k只能取整数 ，故取k=3,即垂直入射时能看到第三级条纹。 光栅光谱 （2）如平行光以 角入射时，光程差的计算公式应做适当的调整，如图所示。在衍射角的方向上，光程差为 斜入射时光栅光程差的计算 A B D C ? ?? O P A B 光栅光谱 由此可得斜入射时的光栅方程为 同样，k的可能最大值相应于 在O点上方观察到的最大级次为 k1，取 得 光栅光谱 而在O点下方观察到的最大级次为 k2，取 得 所以斜入射时，总共有 条明纹。 （