理学第二章光的衍射.pptxVIP

会计学;一、实验装置及定性解释:;第2页/共32页;1）多缝衍射花样出现一系列最小值、主最大和次最大。 2）主最大位置与缝数无关，其宽度随N增大而减小，其强度正比于N2。 3）相邻主最大之间有N-1条暗纹和N-2个次最大。 4）多缝衍射光强曲线的包迹（“轮廓”）与单逢衍射强度曲线形式一样。;３．衍射图样的定性解释：; 由附录2-3可得焦平面上P点处的合振幅 和 光强分别为：;相邻两缝对应点到观察点的位相差：;第7页/共32页;光强的合成：;sin?;单缝衍射不改变主最大位置，但改变主最大值的强度。 两个主最大之间人Ｎ－１个最小值。 两个主最大之间有Ｎ－２个次最大值。 次最大的强度：Ｉ∝Ｎ2，极限情况：N→∞，最大不超过主最大的２３分之一。; 1、单缝衍射最小 值位置（对各缝 而言都重合）：;三、双缝衍射（自学） 　　双缝衍射是双缝干涉的精确描述，双缝干涉只是一种近似的讨论。　;五、光栅方程：;六、主最大值的半角宽度;（缺级现象分析）;;;;;八、光栅光谱：;光栅谱线的重叠：;例: (习题2-13）用可见光（760-400nm）照射光栅时，一级光谱和二级光谱是否重叠？二级和三级怎样？若重叠，则重叠范围是多少？;第23页/共32页;例１．波长为６００ｎｍ的单色光正入射到一透射平面光栅上，有两个相邻的主最大分别在sin?1=0.2和sin?2=0.3处，第四级为缺级。试求：（１）光栅常量；（２）光栅上缝的最小宽度；（３）在光屏上呈现的全部级数。;第25页/共32页; 例２．用白光（波长：400nm~760nm）垂直照射每毫米300条刻痕的光栅，问 （1）第几级光谱开始重叠？ （2）可见几级完整的光谱？;; 例３．将一束波长λ=5890?的平行钠光垂直入射在每厘米内有5000条刻痕的平面衍射光栅上，光栅的透光宽度a与其间距b相等，求： (1)光线垂直入射时，能看到几条谱线？是哪几级？ (2)若光线与光栅平面法线的夹角θ = 300的方向入射时，能能看到几条谱线？是哪几级？ 　　　　;(2) (a+b)(sinΦ+ sinθ)= jλ, θ=30°, Φ=±90° Φ=90°, j=5.09 取jmax=5Φ=-90°, j=-1.7 取j′max=-1　　　　　　　　∵a=b, ∴第2，4，……缺级　　　　　　　　　∴能看到5条谱线，??+5，+3，+1，0，-1级;例４．一束平行光垂直入射到某个光栅上,该光束有两种波长的光λ1=4400?和λ2=6600?.实验发现,两种波长的谱线(不记中央明纹)第二次重合于衍射角Φ=60?的方向上,求此光栅的光栅常数。 解：由光栅衍射主极大公式得 　　　dsinφ1=k1λ1 　　　dsinφ2=k2λ2 　　　sinφ1/ sinφ2= k1λ1/ k2λ2 = 2k1/3k2;当两谱线重合时有 φ1=φ2∴ k1/k2=3/2=6/4=9/6…… 　　　　　　　　　　　　 当第二次重合时 k1/k2=6/4， k1=6, k2=4　　　　　　　由光栅公式可知 dsin60°=6λ1 ，d =3.05×10-3mm