学生用_光的衍射.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * 第二次课 先复习单缝衍射总结PPT19，及 PPT22 课堂练习最小分辨角 * * * * * * * * * * * * * * 还有时间，则讲解一下作业 ： 习题 20.11 20.13 20.14 * * * * * * * * * * * * 本章小结 3 难点何在 ? 你 能 解 决 吗? 1 你实现了本章学习目标了吗? 本章知识结构怎样? 你能体系化所学知识点吗? 目标 单缝 光栅 * 本章题型 3 何种题型较为综合,更具挑战性? 1 哪些题型？ 2 各种题型如何处理？ * 例 题 讲 解 例1 单缝衍射的条纹宽度 例2 斜射光的单缝衍射 例3 人眼的分辨率 例4 光栅衍射条纹 例5 衍射光谱 * 例1 单缝衍射的条纹宽度 波长为600nm的单色平行光垂直照射宽度a=0.1mm的单缝后会聚透镜的焦距f=0.5m,求接受屏上中央明纹及第二级明纹的宽度。 b f 中央明纹的宽为: 因为任意两相邻暗纹的距离(明纹宽度)为: 解： 所以第二级明纹的宽度为 * 例2 斜射光的单缝衍射 设有一单色平面波斜射到宽度为b 的单缝上, 斜射角为? . 求各级暗纹的衍射角? . 解: 如图(b)所示, 作AC垂直入射波波线, BD垂直衍射波波线. 由图可知光线1与2的光程差为 由暗纹条件 得 * 例3 人眼的分辨率 设人眼在正常照度下的瞳孔直径约为3mm, 而在可见光中,人眼 最灵敏的波长为550nm, 问: (1) 人眼的最小分辨角有多大? (2) 若物体放在距人眼25cm(明视距离)处, 则两物点间距为多大 时才能被分辨? 解: (1) 人眼的最小分辨角为 S1 S2 ?0 (2) 设两物点的距离为d,它们与人眼的距离l=25cm, 此时 恰好能够被分辨. 这时, 人眼的最小分辨角 所以 两物点间的距离大于上述数值时才能清楚分辨 * 光栅每厘米300条，且 以 垂直入射，求能观测得多少条纹? 解： 例4 光栅衍射条纹 当 ， 最大， 但 即 时有缺级存在 即 ， 缺级 所以能观测到7条明纹(-5,-3,-1,0,1,3,5) 理论上有13条明条 取 由光栅方程 * 例5 衍射光谱 用白光垂直照射在每厘米有6500刻线的平面光栅上, 求第三级 光谱的张角. 白光由紫光(?1=400nm)和红光(?2=760nm)之间的各色光组成 已知光栅常数 设第三级(k=3)紫光和红光的衍射角分别为?1和?2, 于是有 这说明不存在第三级红光明纹. 即第三级光谱只能出现一部 分光谱. 这部分光谱的张角为 有 而 解: * 光栅光谱 总 结 1. 光栅方程 对不同的入射波长λ，同一级明纹的位置不同，从而形成彩色光带。 2. 可以看到几级光谱？ （内紫外红） 3. 可以看到几级完整的光谱？ k * 课 堂 练 习 * 1.在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为?的平行光垂直入射宽度a=5 ?的单缝,对应于衍射角30o的方向,单缝处波面可分成的半波带数目为( ) A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 8个 ? 答: (C) 练习一 * 2.一束白光垂直照射光栅,在同一级光谱中,靠近中央明纹一侧的是( ) A. 绿光 B. 红光 C. 黄光 D. 紫光 答: (D) 解析: 由光栅方程 知波长越短,?角越小,条纹越靠近 中央明纹. 练习二 第20章光的衍射 * 1mm 上500条刻痕的光栅，a＝1×10－6m，λ＝590nm。 垂直入射光栅，问：可以看到几级谱线？ 解 （1） （2）存在缺级 即 缺级 因此，实际看到的谱线有： 三级光谱，5条主明纹。 练习三 * 几何光学与波动光学 形成单一的明条纹，这就是透镜所形成线光源的象。显示了光的直线传播的性质。 几何光学 波动光学 几何光学是 波动光学在 时的极限情况。 * * * * * * * * * * * * * * （4）单缝衍射的动态变化 单缝上移，零级明纹仍在透镜光轴上. 单缝上下移动，根据透镜成像原理衍射图不变 . （3）条纹宽度（相邻条纹间距） 干涉相消（暗纹） 干涉加强（明纹） 除了中央明纹外的其它明纹、暗纹的宽度 思考题 20.4 （5）入射光非垂直入射时光程差的计算 （中央明纹向下移动）