大学物理光的衍射.ppt

1、1，9.3光的衍射，1。衍射屏、观察屏，光在传播过程中绕过障碍物并偏离直线的现象，以及衍射现象是否明显取决于障碍物的直线度与波长的对比。波长越大，障碍越小，衍射越明显。光源，锐边衍射，衍射：a，2，(远场衍射)，夫琅和费衍射，(近场衍射)，菲涅耳衍射，光的衍射分类，无限光源，无限相遇，光源O，从观察屏E到衍射屏S的距离是有限衍射，从光源O，观察屏E到衍射屏S的距离是无限的(2)空间中某一点的每个小波的相干叠加决定了该点的波的强度。波前s被分成许多个面元，每个面元都是一个小波源。点p处的光学振动是所有面元光学振动的叠加：数学表达式：A，4，2，单缝衍射，(单缝夫琅和费衍射的典型器件)，光程差，(

2、A是缝AB的宽度)，A，5，中心亮纹，沿入射方向传播的小波：远离入射方向传播的小波：暗纹条件，半波段，半波段， | 2，A，6，亮纹条件，(2)亮纹条件：k=0对应于半波段形成的亮点，但仍在中心亮纹范围内，无单一亮纹。中央亮粒是两个暗粒之间的部分。单缝衍射，双缝干涉？a，8，暗颗粒坐标，条纹坐标，a，9，单缝衍射光颗粒角宽和线宽，衍射屏，透镜，中心光颗粒角宽，线宽，角宽，衍射角差对应两个相邻的暗颗粒中心，线宽，暗线不出现在观察屏上。(3)，(4)，(单缝夫琅和费衍射的典型装置)，a，11，溶液，例如，溶液，在夫琅和费单缝衍射中，已知狭缝宽度为1.010-4m，透镜的焦距和一阶暗图案坐标为0.5

3、m，并且760nm的单色平行光用于垂直照射，(1)中心12，溶液，例如，在夫琅和费单缝衍射中的寻道， 波长为的单色光的三阶亮条纹与=630 nm的单色光的二阶亮条纹一致，根据问题的含义，有一个值。 亮线的两级重合，即a、13、对于暗线，则如图所示，波长为的单色平面波被设置成入射到宽度为a的单个接缝AB上，沿着与接缝平面法线成角的方向。解，在狭缝的两个边缘处，具有衍射角的两个光的光程差是，例如，并且写出对应于所有级别的暗条纹的衍射角满足的条件。a、14、光栅、反射光栅、透射光栅、透明宽度、不透明宽度、光栅常数以及大量等宽等间距的平行狭缝(或反射面)。如果光栅宽度是L，每毫米狭缝的数量是M，那么狭

4、缝的总数，3，光栅衍射，a，15，以双缝光栅为例，只考虑双缝干涉的强度分布、a、16、(主要是主最大阶)，狭缝间干涉的主最大值的条件，光栅方程，狭缝间干涉的主最大值是光栅衍射的主最大值，其位置满足，光栅衍射主最大值，光栅方程，a、17、例如，缺乏阶次。透镜和狭缝之间的距离非常近，第K个条纹坐标为，相邻条纹之间的距离为，光栅中狭缝越密，光栅常数越小，条纹距离越大，条纹越亮。光栅衍射条纹、a、19，不同狭缝数的光栅衍射条纹，条纹特性：高亮度、宽分离、窄宽度。衍射光谱，如果用白光照射光栅，各种波长的单色光会产生自己的衍射条纹；除了中央明亮的颗粒仍然是白色的混合不同颜色的光，两边的明亮的颗粒从紫色到红

5、色对称排列。这些色带被称为衍射光谱。a、21，如果测量未知合金的成分，可以对合金施加高压，使得热合金发射的光照射衍射光栅以获得其特征光谱，并且可以通过光谱分析获得未知合金的成分。光谱分析，因为不同的元素(或化合物)有它们自己的特定光谱，包含在起始光中的元素或化合物可以从谱线的成分中分析；元素的含量也可以从谱线的强度进行定量分析。这种分析方法叫做光谱分析。a，22，波长为632.8 nm的单色平行光照射在每毫米600个凹口的平面透射光栅上。光栅后面透镜的焦距为f=0.5m，坐标、间距、计算、示例、解、二阶条纹和光屏中心之间的距离、相邻条纹之间的距离、光栅常数、23、光束波长当光垂直入射时，你最多

6、能看到什么光谱？有多少条谱线？有7条谱线：a，24，例如，解决方案，请设计一个平面透射光栅的光栅常数，使光栅能够在20.0的角度范围内扩展一些光的一级衍射光谱。假设这种光的波长范围是430纳米-680纳米，根据问题的含义，一级主明亮的紫色光波长应与一级主明亮的红色光波长相差20.0，这需要大约104个刻痕另外，光栅狭缝的总数n与光栅的谱线亮度有关。n越大，谱线越薄越亮，分辨谱线的能力越强，所以在设计中n应该越大。a，25，4，圆孔衍射，孔径d，衍射屏，中心亮点(艾里盘)，圆孔衍射后，点光源对应艾里盘，艾里盘的半角宽度为，相对光强曲线，艾里盘的光强占入射光强的84%。根据瑞利判据，光学仪器的分辨

7、率为、a，27，人眼的瞳孔直径为d=2.5 mm，人眼最敏感的绿光为550 nm作为入射波，那么最小分辨率角为，人眼的分辨率、望远镜的分辨率和望远镜物镜的孔径与人眼相比，也提高了物体的分辨率，增加了D/d、a，28、 显微镜的分辨率、物体空间和图像空间由阿贝正弦条件确定，并且可以获得(数值孔径)，29，并且眼睛的最小分辨率角为。 如果人和车之间的距离是S，这两盏灯是可以区分的。x射线衍射、x射线、波长从0.01 10纳米到10纳米的电磁辐射称为x射线。劳厄斑点，当它穿过晶体时发生X射线衍射，并且许多按照一定规则分布的斑点形成在照相胶片上。，a，31，布拉格公式，如图所示：行间距为d，X射线的掠

8、射角为，相邻两个晶面散射的X射线之间的光程差为：两个反射光之间的干涉增强条件为：由此布拉格公式可以测量X射线的波长或晶格间距，入射波，散射波，a，32，溶液，以铜为阳极靶材料的X射线管发射的布拉格公式X射线主要是波长的特征谱线。当它以掠射角照射一组晶面时，一级衍射在反射方向上非常大。33岁的法国物理学家奥古斯丁让菲涅尔(1788-1827)取得了以下主要成就：(1)惠更斯-菲涅尔原理以定量的形式建立，光的衍射理论得到完善；(2)1821年，用阿拉戈研究了偏振光的干涉，确定光是横波。(3)1823年发现了光的圆偏振和椭圆偏振，并用波动理论解释了偏振面的旋转。(4)解释反射光的偏振和双折射；推导了菲涅耳公式。(5)他的实验非常直观明了。“物理光学的创始人”，34岁的德国物理学家约瑟夫冯夫琅和费(1787-1826)对光学和光谱学做出了重要贡献：(1)1814年，发现并研究了太阳光谱中的暗线，并用