光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振_第1页
光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振_第2页
光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振_第3页
光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振_第4页
光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振_第5页
已阅读5页,还剩64页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

缝较大时,光沿直线传播阴影屏幕屏幕一、光的衍射现象

光波在传播过程中遇到障碍物,能够绕过障碍物的边缘前进.这种偏离直线传播的现象称为光的衍射现象。缝宽很小时,发生衍射现象14.4.1

光的衍射现象光的衍射惠更斯—菲涅尔原理14.4光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第1页!衍射现象的解说光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第2页!圆孔衍射单缝衍射**光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第3页!二、菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射菲涅尔衍射衍射物光源、接收屏(或两者之一)与衍射屏相距有限远夫琅禾费衍射光源、接收屏与衍射屏相距无限远衍射物在实验中实现夫琅禾费衍射光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第4页!单缝夫琅禾费衍射的解说

单缝夫琅和费衍射14.5光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第5页!二、衍射条纹分析

夫琅禾费单缝衍射O1.衍射角为零(即垂直衍射物入射)的所有光线被透镜L会聚到焦点O(P0),它们到达该点时相位相同,O(P0)点为中央明条纹。光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第6页!作一些平行于AC的平面,相邻两平面间的距离是入射光的半波长,即λ/2,这些平面将AB分成面积相等的整数个半波带菲涅尔波带法②(2)两相邻半波带上,任何两个对应点(如A1A2上的点G1与A2B上的点G2)所发出的光线到达AC面时光程差为λ/2,相位差为,在P点会聚时将一一抵消,将这种波带称为“半波带”,(1)各个半波带的面积相等,所以各个半波带在P点引起的光振幅接近相等。半波带在P点引起的光振动的特点:结论

相邻半波带发出的光线在P点引起的光振动完全抵消衍射角θ越大,半波带越多光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第7页!暗纹明纹(介于明暗之间)中央明纹结论θ=0称为中央明纹,k=1,2,3,…分别称为、二、三、…级明纹(或暗纹),上列各式中的正负号表示条纹对称分布于中央明纹的两侧。光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第8页!2.明纹宽度(1)与级暗纹中心对应的衍射角θ1称为中央明纹的半角宽度中央明纹宽度(两个级暗纹间距离)当很小时,中央明纹宽度三、衍射条纹的特征

(2)其它明纹宽度(相邻暗纹间距)中央明纹的宽度为较小级数明纹的两倍当很小时,光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第9页!1.减小缝宽,中央明纹宽度如何变化?思考题:光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第10页!3.如果单缝上移,中央明纹的位置是否移动?思考题:4.如图,入射光非垂直入射,中央明纹的位置是否移动?(中央明纹向下移动)光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第11页!例波长=5000Å的平行光垂直照射在一个单缝上。如果所用单缝的宽度a=0.5mm,缝后紧挨着的薄透镜焦距f=1m,求(1)中央明条纹的角宽度;(b)中央亮纹的线宽度;(c)、二级暗纹的距离。解(1)中央明条纹的角宽度(两个一级暗纹之间的角距离)(3)、二级暗纹的距离(2)中央亮纹的线宽度注:当很小时,须弧度为单位光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第12页!爱里斑的半角宽度(爱里斑的半径对透镜光心的张角)即为级暗环所对应的衍射角。

若D为圆孔直径,理论计算出通常若透镜焦距为f,爱里斑直径为d光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第13页!S1S2S1S2S1S2能分辨恰能分辨不能分辨光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第14页!在光学中,最小分辨角的倒数1/θ0称光学仪器的分辨率RS1S20S1’S2’当θ0很小时当θ0很小时定义两恰能分辨的物点对透镜光心的张角称为光学仪器的最小分辨角,用θ0表示,它正好等于每个爱里斑的半角宽度,即光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第15页!如何提高仪器分辨率?如大口径天文望远镜

方法之一:

不可选择,可使透镜镜头直径D方法之二:D不可选择,可使入射光的波长电子(0.1Å1Å)电子显微镜分辨本领很高通常人眼瞳孔直径约3mm,对=5500Å的黄绿光最敏感,能分辨0=1/,相当于在9m远处可分辨相距约2mm的两个点。光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第16页!任何具有空间周期性的衍射屏,如晶体点阵中的原子或离子一、(衍射)光栅由大量等间距、等宽度的平行狭缝所组成的光学元件透射光栅在玻璃片上刻出大量平行刻痕,刻痕为不透光部分,两块刻痕之间的光滑部分可以透光,相当于狭缝。这种利用透射光衍射的光栅称为透射光栅反射光栅在镀有金属层的表面上刻出许多平行刻痕,两刻痕间的光滑金属面可以反射光,这种利用两刻痕间的反射光衍射的光栅称为反射光栅。光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第17页!1.关于衍射条纹形成的3个问题

二、光栅方程(1)如果N条缝轮流开放,屏上出现什么结果?

(2)如果N条缝同时开放(假设N条光不干涉),屏上明、暗纹位置是否会变化?光强如何变化?

(3)如果N条缝同时开放(N条光是相干光,且相位差恒定),屏上出现什么结果?

光栅衍射条纹是单缝衍射和多缝干涉的总效果

或N条缝的干涉条纹要受到单缝衍射的调制光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第18页!三、光栅衍射条纹的特征

1.明条纹的强度

总振动的振幅是来自一条缝的光的振幅的N倍,总光强是来自一条缝光强的N2

倍推导1.00.0470.0170.008-1-2-4-31234-1.43-2.46-3.473.472.461.430次极大主极大光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第19页!3.其它明纹间的角距离

三、光栅衍射条纹的特征

(2)λ一定,d越小,各级明纹的衍射则越大,条纹分布越稀疏(3)d一定,主极大、次极大的位置与N无关比较:(1)中央明纹的角宽度比其它明纹的角距离小得多中央明纹既细且亮

光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第20页!4.极小和次极大三、光栅衍射条纹的特征

单缝双缝三缝五缝20缝光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第21页!光栅缺级解说光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第22页!例用白光照射在每厘米有6500条刻痕的平面光栅上,求第3级光谱线的张角。解注第3级光谱中所能出现的最大波长由光栅方程第3级光谱不完整,只能出现一部分,张角为光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第23页!例波长为600nm的单色光垂直入射于光栅。第2、3级明纹分别出现在sinθ2=0.20和sinθ3=0.30处,第4级缺级。求⑴光栅常数d?⑵光栅上狭缝的宽度a为多少?⑶在-90°~90°范围内实际呈现的全部明纹级数。解⑴⑵k=4,8的缺级,明纹级数为8(k=0,1,2,3,5,6,7,9)⑶①由惠更斯—菲涅耳原理,k=10时θ=900,此方向上无衍射光;②题中sinθ2=0.20和sinθ3=0.30两个条件只需一个即可注明纹条数为15(中央明纹)光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第24页!

光的偏振14.8在很多情况下,光矢量在某一方向的振幅显著较大,或只在某一方向有光振动,这称为光的偏振。光的干涉、衍射现象揭示了光的波动性。而光的偏振现象则进一步证实了光的横波性。光波是特定频率范围内的电磁波,引起人眼感光的是光矢量。振动面光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第25页!xy注意1.这两个光矢量间无固定的相位关系,不可能干涉。2.设自然光的强度为,分解而成的两束光的光强为、,则3.符号表示

表示光的振动就在振动面内

表示光的振动方向垂直于振动面自然光(短线和点子均等分布)光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第26页!1.二向色性某些物质能完全吸收某一方向的光振动,而只让与这个方向垂直的光振动通过,这种性质称为二向色性2.偏振片涂有二向色性材料的透明薄片一、偏振片起偏和检偏3.偏振化方向当自然光照射在偏振片上时,它只让某一特定方向的光通过,这个方向叫偏振化方向14.8.2由介质吸收引起的光的偏振自然光线偏振光偏振片光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第27页!2.线偏振光通过旋转的偏振片,透射光强发生变化,在旋转一周过程中,出现两次消光,两次最强。1.自然光通过旋转的偏振片,透射光强不变,始终为入射光强的一半。3.部分线偏振光通过旋转的偏振片,透射光强发生变化,在旋转一周过程中,出现两次极大,两次极小。注意光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第28页!解设两束单色入射自然光的强度分别为和,则经过起偏器后光强分别为和。根据马吕斯定律有例有两个偏振片,一个用作起偏器,一个用作检偏器。当它们偏振化方向间的夹角为300时,一束单色自然光穿过它们,出射光强为I1;当它们偏振化方向间的夹角为600时,另一束单色自然光穿过它们,出射光强为I2,且I1=I2。求两束单色自然光的强度之比。光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第29页!反射光是部分偏振光,垂直入射面的振动大于平行入射面的振动折射光也是部分偏振光,平行于射面的振动大于垂直于射面的振动理论和实验证明:反射光、折射光的强度和偏振化程度都与入射角有关14.8.3由反射引起的光的偏振反射光中只有垂直入射面的光矢量而成为线偏振光,但折射光仍为部分偏振光此即布儒斯特定律。i0称为布儒斯特角当入射角满足时,光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第30页!一般的光学玻璃,反射光的强度约占入射光强度的15%,大部分光将透过玻璃。i0接近完全偏振光布儒斯特定律的应用:

利用玻璃片堆产生线偏振光光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第31页!讨论下列光线(为起偏角)的反射光和折射光的偏振性思考题光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第32页!二、寻常光(o光)和非寻常光(e光)n1n2i(各向异性介质)自然光o光e光常数不管入射光方位如何,o光总在入射面内。另一束光不遵守折射定律,称为非常光(e光)。常数即使入射角为0,折射角也不等于0,而且e光往往不在入射面内。有一束光遵守折射定律,称为寻常光(o光)光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第33页!三、产生双折射的原因O光和e光在晶体中传播速度不同,o光在晶体中各个方向的传播速度相等,而e光传播速度随方向而变化,即在各向异性晶体中,每一方向都有两个光速,一是o光速度,另一是e光速度。所谓各向异性,是指晶体的物理性质与方向有关。各向(同)异性的微观本质若组成固体的晶粒在空间的取向是无规则的,就表现出各向同性;若组成固体的晶粒在空间有一定的取向,就表现出各向异性。光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第34页!夫琅禾费单缝衍射的光强分布公式的推导2.单缝衍射的光强分布公式将单缝处的波面分成N条波带,宽度为a/N设第i条波带的振幅矢量为则总振幅矢量相邻波带对应点光程差为相位差为合振幅矢量的大小令则光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第35页!夫琅禾费多缝干涉的光强分布公式的推导用A合表示各单缝衍射的振幅的大小相邻狭缝的光程差相位差总振幅总光强总振幅总光强其中考虑到单缝在P处的光强光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第36页!惠更斯原理:波阵面上每一点都可看作发射子波的波源,这些子波的包络面就是下一时刻的新的波阵面菲涅耳补充指出:1.同一波阵面上各子波源发出的光波在空间相遇时,会发生干涉。称为倾斜因子P点总的光振动为波面S上所有点波源在该点引起的光振动的相干叠加。2.点波源dS发出的光在P点引起的振幅*14.4.2惠更斯-菲涅耳原理光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第37页!一、衍射实验装置简介

夫琅禾费单缝衍射衍射角O②夫琅禾费单缝衍射衍射角O②衍射后沿某一方向传播的光线与平面衍射屏法线之间的夹角θ,称为衍射角.正负规定:从法线到光线为逆时针绕向,θ取正值,反之取负值,取值范围光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第38页!二、衍射条纹分析

夫琅禾费单缝衍射衍射角O②2.设衍射角为θ的平行光线会聚于屏幕上P点AB面上各点发出的光线到达P点的光程各不相同.过A点作平面AC,AC面上各点到点P的光程都相等,从面AB上各点发出的光线到达P点的相位差,就对应于从面AB到面AC的光程差。两条边缘光线之间的光程差光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第39页!相邻两半波带发出的光在P点成对地互相干涉抵消,P点出现暗条纹(1)当BC是半波长的偶数倍,单缝可分成偶数个半波带数,则②互相干涉抵消的结果还剩下一个半波带发出的光未被抵消,P点出现明条纹(2)当BC是半波长的奇数倍,单缝可分成奇数个半波带数,则②光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第40页!当很小时三、衍射条纹的特征

设缝宽a、波长,缝屏距离就是透镜焦距fa1.明纹与暗纹的位置明纹暗纹光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第41页!3.光强分布(不均匀)三、衍射条纹的特征

k越大,AA’波阵面分成的波带数越多,每个半波带的面积就越小,未被抵消的半波带在P点引起的光强越弱,各级明纹随着级次的增加而光强减弱,加上中央明纹的光强占总光强的绝大部分衍射条纹的位置和宽度与缝宽成反比,与波长成正比。缝越窄,条纹位置离中心越远,条纹排列越疏,衍射图象越清晰。当缝宽大到一定程度,较高级次的条纹亮度很小,明暗模糊不清,形成很暗的背景,其它级次较低的条纹完全并入衍射角很小的中央明纹附近,形成单一的明纹,这就是几何光学中所说的单缝的像,这时衍射现象消失,归结为直线传播的几何光学。几何光学是波动光学的极限情况。光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第42页!2.减小入射光波长,中央明纹宽度如何变化?思考题:光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第43页!例波长=5000Å的平行光垂直照射在一个单缝上,a=0.5mm,f=1m。如果在屏幕上离中央亮纹中心x=3.5mm处的P点为亮纹,试求(1)P处亮纹的级数;(2)从P处看,对该光波而言,狭缝处的波阵面可分割成几个半波带?(2)当k=3时,光程差狭缝处波面可分成7个半波带解(1)由明纹条件光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第44页!暗环所围成的中央光斑称为爱里斑爱里斑平行单色光经圆孔衍射、透镜L会聚,在L焦平面上衍射图样为:中央是一个较亮的圆斑,集中了绝大多数光强,外围是一组同心的暗环和明环。圆孔夫琅禾费衍射光学仪器的分辨本领14.614.6.1圆孔夫琅禾费衍射光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第45页!14.6.2光学仪器的分辨本领按照几何光学的规律,点物成点像,任何两个靠得相当近的点物,经过理想的光学系统,总能生成两个不会重叠的点像.即理想光学系统的分辨本领可以达到无限大。

普通光学系统成像时,入射光可看成平行光透过镜头成像于底片,可视为夫琅禾费圆孔衍射。透镜、光阑相当于透光圆孔从波动光学的观点,点物的像是一个具有一定大小的斑,靠得太近的斑会互相重叠而无法分辨。如用望远镜观察遥远天空中的一对双星S1、S2,望远镜物镜的边框相当于一个圆孔。双星将在物镜的焦平面上形成两个夫琅禾费衍射斑。双星对望远镜张的角距离,和两个爱里斑A1、A2对物镜中心张的角距离都为ΔθA1A2S1S2f光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第46页!对两个强度相等的不相干点光源,一个点光源的衍射图样的主极大刚好和另一点光源衍射图样的极小重合,这时两个点光源恰为这一光学仪器所分辨。瑞利判据:注意:(1)瑞利判据中的两点光源强度相等,但不相干;(2)一旦两个物点的爱里斑重合,无论放大本领多大,也无法辨认,衍射限制了光学仪器的分辨本领。光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第47页!分辨率的解说光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第48页!实验中遇到的问题原则上可用单色光通过单缝所产生的衍射条纹来测量光的波长。但为了测量准确,要求条纹必须分得很开,条纹既细且亮。然而对单缝来说,这两个要求难以达到。因为条纹要分得开,宽度则更小,通过单缝的光能量就少,条纹不够明亮,难以看清;反之,若加大缝宽,虽然条纹较明亮,但条纹间距变小,不易分辨。光栅衍射14.714.7.1光栅衍射光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第49页!光栅常数光栅常数d的数量级通常在10-5-10-6m,即105-106条/m,或100-1000条/mm。电子束刻制可达几万条/mm(d0.1m)。光栅常数d=a+ba透光部分的宽度b不透光部分的宽度光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第50页!2.光栅方程

设平行单色光垂直照射光栅,各缝具有相同衍射角θ的一组平行光都会聚于屏上同一点,这些光波叠加彼此产生干涉。任意相邻两缝对应点射出衍射角为θ的衍射光到达P点处的光程差均为(a+b)sinθ=dsinθ

P焦距

f衍射屏观察屏透镜Lθo

dθdsinθ明纹条件θ的正负表示明条纹关于中央明纹对称分布k=0的明条纹称为中央明纹,的称为第一级、第二级、级明纹光栅方程光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第51页!2.中央明条纹的角宽度

三、光栅衍射条纹的特征

中央明纹

在稍稍偏过Δθ(很小)方向,如果光栅最上边一条缝的上边缘与最下边一条缝的下边缘发出的光的光程差等于波长λ此时,光栅上、下两半宽度内相应的缝发出的光到达屏上时都将是反相的,它们都将相消干涉,以致总光强为零。第一级暗纹位置中央明纹的角宽度光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第52页!Innn0123456001212344.极小和次极大多光束干涉的特点是:在几乎黑暗的背景上出现一系列又细又亮的明纹,光栅缝数越多,形成的明纹将越细越亮。在两个主极大之间有N-1个极小,N-2个次极大,这些次极大的光强仅为主极大的4%左右三、光栅衍射条纹的特征

当d一定,多缝干涉和双缝干涉明纹间距相等(与N无关)。随着缝数的增加,明纹变得越细、越亮,明纹间是大片暗区光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第53页!I01234560012123456-1-2-3-4-5-6-1-2-3-4-5-6-1-2单缝衍射多缝干涉多缝衍射三、光栅衍射条纹的特征

5.单缝衍射的调制效应

多缝干涉的k级极大处正好是单缝衍射的k'级极小处,所此处干涉明条纹将不出现,称这一现象为缺级单缝衍射暗纹多缝干涉极大缺级级次光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第54页!2级1级1级2级3级3级0级物质的光谱可用于研究物质的结构,原子、分子的光谱则是了解原子、分子及其运动规律的重要依据。当复色光入射时,d一定,除中央明纹外,不同波长的同一级明纹的角位置不同,按波长由短到长的次序自中央向外侧依次分开排列,每一干涉几次都有这样的一组谱线,称为光栅光谱。14.7.2光栅光谱光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第55页!例平行光垂直入射到光栅上,该光束有两种波长1=4400Å,2=6600Å。实验发现,两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角θ=600的方向上,求此光栅的光栅常数d。解第二次重合k1=6,k2=4两谱线重合所以光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第56页!指导思想以第二级光谱中的红光波长计算被重叠的第三级光谱中的短波波长,即2级3级拓展思考第二级光谱被重叠的部分的波长范围?例用波长为4000—7600的白光照射衍射光栅,其衍射光谱的第二级和第三级重叠,则第3级光谱被重叠的部分的波长范围是()(A)6000—7600(B)5067—7600(C)4000—5067(D)4000--6000。C光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第57页!普通光源中原子或分子的跃迁时将辐射出光子。一、自然光

xy将各个光矢量在垂直于传播方向的平面内向任意的两个正交方向进行分解,从而可以得到两个振动方向互相垂直、振幅相等、互相独立的光振动14.8.1

自然光和偏振光分子和原子发光的随机性,光矢量的振动在各方向上的分布是对称的,振幅也可看作完全相等。这种光即为自然光。光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第58页!二、线偏振光和部分偏振光

1.线偏振光(平面偏振光、完全偏振光)光矢量的振动方向始终在一个方向,或者振动面(光矢量与传播方向构成的平面)的方位始终不变。光矢量在某一方向的振动强于垂直于该方向的振动2.部分偏振光光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第59页!

起偏偏振化方向起偏器检偏器

检偏偏振片偏振器和检偏器是同样的器件,只是在光路中的位置不同而已4.起偏器检偏器光的衍射现象145单缝夫琅禾费衍射146圆孔夫琅禾费衍射147光栅衍射148光的偏振共69页,您现在浏览的是第60页!为检偏器的偏振化方向与入射线偏振光之间的夹角强度为的线偏振光通过检偏振器后,出射光的强度为入射线偏振光二、马吕斯定律讨论消光实验的演示拓展:三个偏振片的解说光

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论