41衍射光栅.ppt

例1 波长为600 nm的单色光垂直入射在一光栅上，相邻的两条明条纹分别出现在sin?1=0.20与sin ?2 =0.30处.第四级缺级，试问： (1)光栅上相邻两缝的间距有多大？ (2)光栅上狭缝可能的最小宽度有多大？ (3)按上述选定的a、b值，试举出光屏上实际呈现的全部级数. 解 (1)d sin?1=k?， d sin?2=(k+1)? 第13章 光学 13-3 衍射光栅 同学们好 单缝夫琅和费衍射 中央明纹中心 各级明纹中心 暗纹 注意： 明暗纹条件 上讲内容 单缝衍射光强分布 衍射条纹角宽度 中央明纹 其余明纹 I 屏幕 中央明纹集中大部分能量，明条纹级次越高亮度越弱。 式中： ， 单缝衍射： 解决办法： 采用一系列平行单缝 光栅 平行、等宽、等间距的多狭缝 11-9 衍射光栅 一 光栅 a b d 刻痕，遮光 未刻，缝，透光 等宽度、等距离的狭缝排列起来的光学元件. N l 在透明平面玻璃上刻成若干等间距的刻痕,或在镀铬板上用光刻的办法刻出若干条刻痕做成的器件。 装置： 透射光栅 L1 L2 E L1、 L2 透镜 A：光栅 E：屏幕 A 光栅常数: （即一厘米内刻有1000---10000条刻痕，亦称为光栅规格） 二、光栅衍射图样特点： 2、光栅衍射图样是多缝干涉光强分布受单缝衍射光强分布调制的结果。 多缝干涉 单缝衍射 1、亮、细、疏 光栅衍射 讨论N个几何线光源的干涉 ? 计及缝宽：加上N个单缝衍射的影响 ?先不计缝宽，将每缝光强各集中于一线光源 三、衍射光强分布 思路: A P O ? f ? b a 明纹位置 相邻狭缝对应点 在衍射角 ? 方向 上的光程 差满足： A P O ? f ? b a 多缝干涉明条纹也称为主极大明条纹 条纹最高级数 四、条纹特点（半定量讨论） 明纹位置 最高级次： 相邻两条主明纹间有N-1条暗纹和N-2个次极大。 光栅中狭缝条数越多，明纹越细亮. (a)1条缝 (f)20条缝 (e)6条缝 (c)3条缝 (b)2条缝 (d)5条缝 一定， 减少， 增大． 　光栅常数越小，明纹间相隔越远. 　光栅常数越小，明纹越细. 　谱线位置 五、 光栅衍射图样的缺级 （1）缺极时衍射角同时满足： k =d /a· k k 就是所缺的级次 （2）单缝衍射中央明纹区主极大条数 进整 进整 讨论： N 个单缝衍射的影响彼此是否一致？ 每条缝的单缝衍射 条纹彼此重合 I L f 同一缝中子波相干影响衍射的亮度分布 入射光为白光时，形成彩色光谱. 六 衍射光谱 一级光谱 二级光谱 三级光谱 　光谱分析 　　由于不同元素（或化合物）各有自己特 定的光谱，所以由谱线的成分，可分析出发 光物质所含的元素或化合物；还可从谱线的 强度定量分析出元素的含量. 即0.2d=600?10-9k， 0.3d=600 ?10-9(k+1) 解得： (2)缺级 所以 (3) d sin?=k? -1 sin ? 1 解： ? 0.25 0 ? 或由缺级 ? ? ? ? 例2 入射光? =500nm, 由图中衍射光强分布确定 ? 缝数N=? ? 缝宽 a =? ?光栅常数 d=a+b=? 第13章 光学 13-3 衍射光栅