光衍射课件课件

1、关于光的衍射课件第一张，PPT共二十六页，创作于2022年6月章末小结 一基本概念 1光的衍射、衍射角、角宽度、半角宽度、角半径 2菲涅耳衍射、夫朗禾费衍射 3菲涅耳半波带、波带片 4光栅、光栅常数、光栅谱线二基本物理量1光栅常数d 2单缝u 3光栅 4圆孔m 第二张，PPT共二十六页，创作于2022年6月三基本原理惠更斯菲涅耳原理 四基本方法1近场衍射（菲涅耳衍射）：半波带法 2远场衍射（夫朗和菲衍射）（1）振幅矢量叠加法 （2）复数积分法第三张，PPT共二十六页，创作于2022年6月五基本关系1近场衍射 （1）菲涅耳圆孔： 孔露出的半波带数： 合振动振幅： 特例 第四张，PPT共二十六页，

2、创作于2022年6月（2）菲涅耳圆屏： 屏挡住的波带数 合振动振幅 特例 （3）菲涅耳波带片 主焦点F焦距为一系列次焦点为 第五张，PPT共二十六页，创作于2022年6月2夫朗禾费衍射（远场衍射） 第六张，PPT共二十六页，创作于2022年6月3晶体对X射线的衍射布拉格方程： 4闪耀光栅 1. 平行光垂直于槽面入射： 2平行光垂直于光栅平面入射： 第七张，PPT共二十六页，创作于2022年6月习题分析 一、选择题1.在夫琅禾费单缝衍射中，对于给定的入射光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹。 B (A) 对应的衍射角变小；(B) 对应的衍射角变大；(C) 对应的衍射角也不

3、变；(D) 光强也不变。第八张，PPT共二十六页，创作于2022年6月2.波长 l = 500 nm 的单色光垂直照射到宽度 a = 0.25 mm 的单缝上，单缝后面放置一凸透镜， 在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹，今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹的暗条纹之间的距离 d =12 mm 为，则透镜的焦距 f 为： B (A) 2m (B) 1m (C) 0.5m (D) 0.2m (E) 0.1m第九张，PPT共二十六页，创作于2022年6月3.一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数 ( a+b ) 为下列情况 ( b 代表每条缝的宽度) k = 3

4、 、6 、9 等级次的主极大均不出现？ B (A) a+b= 2b (B) a+b= 3b(C) a+b= 4b (D) a+b= 6b第十张，PPT共二十六页，创作于2022年6月二、计算题1、波长为0=4800的单色光，从远处光源发出，穿过一直径为 D=2.4mm的小圆孔，与孔相距 r0=1m处放一屏幕，求：（1）屏上正对孔中心的P0 点是亮点还是暗点？（2）要使它变暗，屏幕至少要移动多远？用半波带法,孔径边缘处对应的半波带数为 k解:第十一张，PPT共二十六页，创作于2022年6月即在 P0点是亮点(2) 要P0 点为暗处,令 k =2,则故即屏幕要远离孔移动 0.25 m才使 P0 变

5、暗第十二张，PPT共二十六页，创作于2022年6月要P0 点为暗处,令 k =4,则故即屏幕要向孔方向移动 0.375 m才使 P0 变暗第十三张，PPT共二十六页，创作于2022年6月 2、若一菲涅耳半波带只将前五个偶数半波带挡住和只将前50个奇数半波带挡住，分别求它们衍射中心强度与直线传播时之比。解：（1）直线传播时（2）第十四张，PPT共二十六页，创作于2022年6月3、若有一波长为 =600nm 的单色平行光，垂直入射到缝宽 a =0.6mm 的单缝上，缝后有一焦距 f = 40 cm 透镜。试求：（1）屏上中央明纹的宽度;（2）若在屏上 P 点观察到一明纹，op=1.4mm 问 P

6、点处是第几级明纹，对 P 点而言狭缝处波面可分成几个半波带？解：(1) 两个第一级暗纹中心间的距离即为中央明纹的宽度第十五张，PPT共二十六页，创作于2022年6月第十六张，PPT共二十六页，创作于2022年6月第十七张，PPT共二十六页，创作于2022年6月4、波长为 500nm 的单色光，以 30入射角照射在光栅上，发现原在垂直入射时的中央明条纹的位置现在改变为第二级光谱的位置，求此光栅每 1cm 上共有多少条缝？最多能看到几级光谱？共可看到几条谱线？原中央明纹处第十八张，PPT共二十六页，创作于2022年6月令 =p /2，第十九张，PPT共二十六页，创作于2022年6月5、一平面透射光

7、栅，当用白光垂直照射时，能在30角衍射方向上观察到6000的第二级主极大，并能 在该处分辨=0.05的两条光谱线，但在此方向上测不到4000的第三级主极大。求：（1）光栅常数 d 和总缝数 N（2）光栅的缝宽 a 和缝距 b（3）光栅的总宽度（4）对4000的单色光能看到其哪些谱级？第二十张，PPT共二十六页，创作于2022年6月解：已知： 1= 6000 A 2= 4000 A =30（1）k = n(a+b) /ak =3 缺级解得：（2）（3）k =2 主极大第二十一张，PPT共二十六页，创作于2022年6月（4）对垂直入射的波长为2=4000 A的单色光最多能看到的谱线级数为而 则谱线

8、中的第三级、第六级为缺级，故能见到其1，2，4，5共四级谱线。第二十二张，PPT共二十六页，创作于2022年6月6、用白光(=4000 7000)垂直照射一光栅常数为d=1.210-5m的光栅，所用透镜焦距f =0.6m,求第2级光谱与第3级光谱的重叠范围。解k=370004000k=240007000.k=0中央第二十三张，PPT共二十六页，创作于2022年6月先求重叠的波长范围，再求重叠区域的宽度。 由公式 : dsin =m11= m22 第2级光谱被第3级光谱重叠的波长范围： 6000 7000第二十四张，PPT共二十六页，创作于2022年6月第3级光谱被第2级光谱重叠的波长范围： 4000 4667重叠区域的宽度: x为4000的第3级与7000的第2级谱线间的距离。 ds