衍射光栅17-8.ppt

* * * 17.8 衍射光栅 一 光栅 许多等宽度、等距离的狭缝排列起来形成的光学元件. 衍射角 明纹位置 相邻两缝光线间的光程差： 光栅常数： 光栅常数 衍射角 ：透光部分的宽度 ：不透光部分的宽度 二 光栅衍射条纹的形成 光栅的衍射条纹是衍 射和干涉的总效果 1、主极大明纹 2、单缝衍射对光栅多光束干涉结果的调制 和 设想条件 同时满足 则每缝出射的光线因各缝自身的单缝衍射而相消， 因而尽管各缝间的干涉是加强，但仍为暗纹。 ——这一现象叫缺级 所以光栅衍射花样是多光干涉的一系列主极大受到单缝衍射的调制 考虑了单缝衍射后不同衍射角处的主极大强度不同 中央主极大最强 该级主极大强度较中央主极大弱 I 单 I 0 单缝衍射 轮廓线 光栅衍射 光强曲线 + 缺级满足关系 得 从 和 3、缺级满足的关系 缺级 能看出缺哪些级次吗? d/a 是多少? 讨 论 　条纹最高级数 一定， 　　减少， 　增大． 一定， 　　增大， 　　增大． 　光栅常数越小，明纹越窄，明纹间相隔越远 　入射光波长越大，明纹间相隔越远 1 条 缝 20 条 缝 3 条 缝 5 条 缝 光栅中狭缝条数越多，明纹越亮. 亮纹的光强 ：单缝光强） （　：狭缝数， 入射光为白光时， 不同， 不同，按波长分开形成光谱. 一级光谱 二级光谱 三级光谱 三 衍射光谱 例如　二级光谱重叠部分光谱范围 二级光谱重叠部分: 一级光谱 二级光谱 三级光谱 例1 用白光垂直照射在每厘米有6500条刻痕的平面光栅上，求第三级光谱的张角. 解 红光 第三级光谱的张角 第三级光谱所能出现的最大波长 绿光 紫光 不可见 　　例2　试设计一个平面透射光栅的光栅常数，使 得该光栅能将某种光的第一级衍射光谱展开 　　角 的范围．设该光的波长范围为 　　　　　　　　． 解 每厘米大约有　　条刻痕 连续光谱：炽热物体光谱 线状光谱：钠盐、分立明线 带状光谱：分子光谱 　衍射光谱分类 　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．