第13章光波的衍射2.pptVIP

* 波 动 光 学 六、X射线的衍射 （布喇格衍射） ? = 0.01? ~~ 10? 1.衍射现象 43 1895年伦琴发现X 射线 - K A X射线 X射线管 + 波长很短的电磁波 劳厄用晶体作为X 射线的天然三维光栅 单晶 X 射线 劳厄斑 每个微粒（原子、分子、离子）都是散射子波的波源， 这些子波的干涉加强形成了斑点。 多晶 X 射线 2. 布喇格公式 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? d d? d?? 晶面 A C B : 掠射角 d : 晶面间距 (晶格常数） 将晶体视为许多晶面族组成 用此式可解释劳厄斑的形成。 46 布喇格公式 作用：（1）已知晶格常数 d及亮斑的位置， 可求 X射线的波长。 （2）根据图样及 ，可研究晶格结构 47 问? （1）用一单色X射线能否得到衍射图案？ 一般采用连续X射线谱入射。 （2）X射线衍射图案是否有缺级？ 有 否 48 内容提要 (Polarization of light) 1 第十三章 光的偏振 一、光的偏振状态 二、偏振片的起偏和检偏，马吕斯定律 三、 反射和折射光的偏振 四、光在晶体中的传播, 双折射 五、圆和椭圆偏振光的产生 六、偏振光的干涉 一、光的偏振状态 光的干涉、衍射现象揭示了光的波动性。 光波是横波，横波还具有一特别的现象——偏振 什么是偏振？ 光矢量 ，在垂直于光传播方向的平面， 可能有的振动状态——光的偏振状态 E r 光的偏振状态可分为五种： 自然光 线偏振光 部分偏振光 圆偏振光 椭圆偏振光 1 1. 线偏振光 振 动 面 · 面对光的传播方向看 光矢量只沿一个方向作振动——线偏振光 的振动方向与 构成的平面~~振动面 平面偏振光 线偏振光的表示法： 光振动垂直板面 光振动平行板面 · · · · · 2. 自然光 没有优势方向 自然光的分解 自然光可分解为两振动 方向相互垂直的、等幅 的、不相干的线偏振光。 自然光的表示法： · · · E 播 传 方 向 2 3. 部分偏振光 部分偏振光的分解 ? 部分偏振光 部分偏振光可分解为两束 振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干的线偏振光。 部分偏振光的表示法： 平行板面的光振动较强 垂直板面的光振动较强 · · · · · · · · · 右旋圆 偏振光 右旋椭圆 偏振光 4. 圆偏振光、 椭圆偏振光 y y x z 传播方向 ? /2 x 某时刻左旋圆偏振光 E 随 z的变化 E 0 3 注： 右旋圆 偏振光 圆偏振光、椭圆偏振光可分解为两束振动方向 相互垂直的、相干的线偏振光。 圆偏振光的分解 ? 部分偏振光的分解 ? 右旋椭圆 偏振光 ) cos( 1 1 j w + = t A x o ) ( cos 2 2 j w + = t A y o ?2 -? 1= 2 p 则有： 轨迹为一正椭圆长短轴分别为： 2A1、2A2 若A1=A2，就是一个圆。 4 · · · · · · 二、偏振片的起偏和检偏，马吕斯定律 1. 起偏 起偏的原理：利用某种光学的不对称性 从自然光获得偏振光 起偏器: 起偏的光学器件 · 自然光 线偏振光 光轴 电气石晶片 · · 自然光 I0 线偏振光 I 偏振化方向 (透振方向) 偏振片的起偏: · · · 5 P ? 偏振片B透光 偏振片B不透光 B绕光线旋转， 强度发生变化 6 2. 马吕斯定律（Malus law） I0 I = ? P ??马吕斯定律 ——消光 P E0 E=E0cos? 线偏振光 7 例1. 已知 , 以角速度 转动 用自然光I自入射， 出射光 I=？ ? I max = 频率=？ 解： I 变化圆频率为： 8 问：NN?是否有透光？ 若有！ 有透光！ 3. 检偏 用偏振器件分析、检验光的偏振态 I不变?是什么光？ I变，有消光?是什么光？ I变，无消光?是什么光？ 圆偏光 自然光 线偏振光 椭圆偏 部分偏 I P ? 待检光 9 三、 反射和折射光的偏振 马吕斯发现自然光反射时，可以产生部分偏振光或完全偏振光 10 自然光 部分偏振光 部分偏振光 11 12 当 时，反射光为完全偏振光, 叫起偏角。 . . . . . . . . . . . . 13 . . ?