第19次课024-56光的衍射0311级

1、第第4 4章章 光的衍射光的衍射 （Diffraction of Light）4.1 4.1 光的衍射和惠更斯光的衍射和惠更斯- -菲涅尔原理菲涅尔原理4.2 4.2 单缝的夫琅和费衍射单缝的夫琅和费衍射 4.3 4.3 光栅衍射光栅衍射（本章及本学期重点）（本章及本学期重点） 4.4 4.4 光栅光谱光栅光谱 4.5 4.5 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辩本领光学仪器的分辩本领 4.6 4.6 伦琴射线的衍射伦琴射线的衍射 2.明暗纹公式：明暗纹公式： 中央明纹宽中央明纹宽sinABa 22k 暗暗(21)2k 明明(1,2,)k 3.明暗纹位置：明暗纹位置： sinxftgf (21)2

2、fka 明明(1,2,)k kfa 暗暗02fla 相邻明纹中心间距：相邻明纹中心间距：02lfla 1.中央明纹中心：中央明纹中心： a sin = 0夫朗和费单缝衍射夫朗和费单缝衍射光栅衍射光栅衍射()sinabk (0,1,2,)k sinak (1, 2,)k abkka 主极大位置主极大位置 缺级缺级 条纹特点：细、亮、疏条纹特点：细、亮、疏 4-5 4-5 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辩本领光学仪器的分辩本领一一. .圆孔圆孔的夫朗和费衍射的夫朗和费衍射 1.1.实验装置实验装置 2.2.实验现象实验现象 3.3.爱里斑的半角宽度爱里斑的半角宽度二二. .光学仪器的分辩率光学仪器

3、的分辩率000DD 01.22D 4-5 4-5 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辩本领光学仪器的分辩本领一一. .圆孔的夫朗和费衍射圆孔的夫朗和费衍射 爱里斑的半角宽度爱里斑的半角宽度二二. .光学仪器的分辩率光学仪器的分辩率 1.1.瑞利判据瑞利判据 2.2.最小分辨角最小分辨角 01.22D min min1.22D 3.3.分辩率分辩率 R min11.22DR 增加增加D减小减小 R增加增加4-5 4-5 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辩本领光学仪器的分辩本领三三. .光栅的分辩本领光栅的分辩本领 k N R 刚能分辩的刚能分辩的波长差波长差 级次级次总缝数总缝数 主极大的半角宽主极大

4、的半角宽两条谱线的角间隔两条谱线的角间隔书：书：P.187P.188推导过程推导过程4-6 伦琴射线的衍射伦琴射线的衍射一一. . 伦琴射线的产生伦琴射线的产生二二. .劳厄斑点劳厄斑点三三. .布喇格公式布喇格公式四四.X.X射线衍射的应用射线衍射的应用2sindk (1,2,)k 晶面间距晶面间距掠射角掠射角例例1.1.一望远镜，对波长为一望远镜，对波长为 600nm 的光要求有的光要求有1000的分辨本领，求其最小分辨角和物镜的的分辨本领，求其最小分辨角和物镜的口径。口径。 例例2.2.试比较用波长为试比较用波长为21cm的电磁波、直径为的电磁波、直径为3.5m的射电望远镜的分辩率与直径

5、为的射电望远镜的分辩率与直径为2.5cm的的可见光可见光( (波长约为波长约为550nm) )望远镜的分辩率的大望远镜的分辩率的大小小 min10.001radR 1.22DR 例例3.P.2003.P.200，题，题4.234.23，* *4.274.27732 m 预习：预习： 第第5章章作业：作业： 练习二十一练习二十一 1, 2, 3, 4 第五章第五章 光的偏振光的偏振（ Polarization of Light）5-1 5-1 光的偏振状态光的偏振状态5-2 5-2 线偏振光的获得与检验线偏振光的获得与检验5-3 5-3 反射和折射时光的偏振反射和折射时光的偏振5-4 5-4 双

6、折射现象双折射现象* *5-5 5-5 椭圆偏振光和圆偏振光椭圆偏振光和圆偏振光* *5-6 5-6 偏振光的干涉偏振光的干涉* *5-7 5-7 人工双折射人工双折射* *5-6 5-6 旋光现象旋光现象5-1 5-1 光的偏振状态光的偏振状态一一. .自然光自然光1.1.定义：光矢量在与光线垂直的平面定义：光矢量在与光线垂直的平面内，沿各方向振动机会均等内，沿各方向振动机会均等2.2.图示图示C C 5-1 5-1 光的偏振状态光的偏振状态一一. .自然光自然光二二. .完全偏振光完全偏振光 1.1.线偏振光线偏振光 图示：图示：2.2.椭圆偏振光椭圆偏振光左左旋旋右右旋旋5-1 5-1

7、光的偏振状态光的偏振状态一一. .自然光自然光二二. .完全偏振光完全偏振光 1.1.线偏振光线偏振光2.2.椭圆偏振光椭圆偏振光三三. .部分偏振光部分偏振光5-2 5-2 线偏振光的获得与检验线偏振光的获得与检验一一. .起偏和检偏起偏和检偏二二. .偏振片的起偏和检偏偏振片的起偏和检偏三三. .马吕斯马吕斯( (Malus)定律定律1.1.自然光通过偏振片自然光通过偏振片2.2.偏振光通过偏振片偏振光通过偏振片02II 20cosII 0I012I O0E0cosE 0sinE 2IE20cos2I 5-3 5-3 反射和折射时光的偏振反射和折射时光的偏振一一. .现象现象二二. .布儒

8、斯特布儒斯特(Brewster)定律定律三三. .推论推论20211tanninn002i 四四. .偏振光的获得偏振光的获得 1.1.偏振片偏振片 2.2.玻璃片堆或多层介质膜玻璃片堆或多层介质膜 3.3.利用某些晶体的双折射现象利用某些晶体的双折射现象例例1.1.用互相平行的一束偏振光构成的混合用互相平行的一束偏振光构成的混合光，垂直照射在一偏振片上，以光的传播光，垂直照射在一偏振片上，以光的传播方向为轴旋转偏振片时，发现透射光强的方向为轴旋转偏振片时，发现透射光强的最大值为最小值的最大值为最小值的5 5倍，求入射光中自然倍，求入射光中自然光强与线偏振光强之比光强与线偏振光强之比 例例2.2.设自然光以设自然光以 入射角投射到平面玻入射角投射到平面玻璃片上后，反射光为平面偏振光，则偏振璃片上后，反射光为平面偏振光，则偏振光的振动面和平面玻璃的夹角为光的振动面和平面玻璃的夹角为 度，度，折射光与玻璃面间的夹角为折射光与玻璃面间的夹角为 度度 57 例例3.3.在偏振化方向相互垂直的两偏振片在偏振化方向相互垂直的两偏振片A、B 之间，插入第三块偏振片之间，插入第三块偏振片C，若透过，若透过B B的的偏振光的强度为入射于偏振光的强度为入射于A 上自然光强度的上自然光强度的三十二分之三，求：三十二分之三，求： 1.1.偏振