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文档简介

1.光栅衍射光栅—大量等宽等间距的平行狭缝(或反射面)

构成的光学元件。d反射光栅d透射光栅

a是透光（或反光）部分的宽度d=a+b

光栅常量b是不透光(或不反光)部分的宽度光栅常数种类：§17-11光栅衍射1.1基本概念1.2光栅的衍射图样光栅衍射演示光栅衍射1.2光栅的衍射图样设光栅的每个缝宽均为a，在夫琅禾费衍射下，每个缝的衍射图样位置是相重叠的。不考虑衍射时,多缝干涉的光强分布图：sin

N2sin2N

/sin2

04-8-48(

/d)多光束干涉光强曲线光栅衍射λθad

f透镜Iθθ衍射光相干叠加衍射的影响：多缝干涉条纹各级主极大的强度不再相等，而是受到了衍射的调制。主极大的位置没有变化。光栅衍射sin

0I单I0单-2-112(

/a)单缝衍射光强曲线IN2I0单048-4-8sin

(

/d)单缝衍射轮廓线光栅衍射光强曲线sin

N2sin2N

/sin2

04-8-48(

/d)多光束干涉光强曲线光栅衍射1.3多光束干涉oP焦距

f缝平面G观察屏透镜L

dsin

d

（k=0,1,2,3…）---光栅方程设每个缝发的光在对应衍射角

方向的P点的光振动的振幅为EpP点为主极大时NEpEp明纹条件：光栅衍射I单sin

0I0单-2-112(

/a)IN2I0单sin

048-4-8(

/d)单缝衍射轮廓线光栅衍射光强曲线N=4d=4a此图为N=4，=4的单缝衍射和光栅衍射的光强分布曲线，这里主极大缺±4,±8…级。为整数比时，明纹会出现缺级1.4缺级光栅衍射衍射暗纹位置：出现缺级。时,,

q

q

=

=kkad干涉明纹缺级级次干涉明纹位置：光栅衍射判断缺级条件思考光栅衍射2.光栅光谱

复色光照射光栅时，谱线按波长向外侧依次分开排列，形成光栅光谱。光栅分光镜（1）平行光线垂直入射时；（2）平行光线以入射角30

入射时，最多能看见第几级条纹？总共有多少条条纹？（3）由于钠光谱线实际上是及两条谱线的平均波长，求在正入射时最高级条纹此双线分开的角距离及在屏上分开的线距离。设光栅后透镜的焦距为2m.例题17-11用每毫米刻有500条栅纹的光栅，观察钠光谱线（nm），问光栅光谱解（1）根据光栅方程得k的可能最大值相应于可见按题意知，光栅常数为代入数值得

k只能取整数，故取k=3,即垂直入射时能看到第三级条纹。光栅光谱（2）如平行光以角入射时，光程差的计算公式应做适当的调整，如图所示。在衍射角的方向上，光程差为斜入射时光栅光程差的计算ABDC

OPAB光栅光谱由此可得斜入射时的光栅方程为同样，k的可能最大值相应于在O点上方观察到的最大级次为k1，取得光栅光谱而在O点下方观察到的最大级次为k2，取得所以斜入射时，总共有条明纹。（3）对光栅公式两边取微分光

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