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文档简介

5-5 圆孔的夫琅和费衍射：,由于光的波动性，平行光经过小圆孔后的夫琅和费衍射图样为一个圆亮斑（爱里斑），周围有一组明暗相间的同心圆环。,爱里斑光强占总光强的84% 。而1级暗环角宽度（爱里斑半角宽度）满足：（R、D为小圆孔的半径和直径）,圆孔夫琅和费衍射对光学系统的成像质量有直接影响。,1、圆孔的夫琅和费衍射：,2、光学仪器的分辨本领（分辨率）：,当两个物点S1、S2很靠近时，两个爱里斑互相重叠而无法分辨。,瑞利分辨判据： （设：S1、S2光强相等）,恰能分辨时的 称为最小分辨角,1 0时：,最小分辨角的倒数称为光学系统的分辨本领（分辨率）R, 增大透镜的直径可提高镜头的分辨率；, 设r、d为爱里斑的半径和直径，则：, 近代物理指出：电子也有波动性。高能电子的波长达10-2 10-3nm 。所以电子显微镜的分辨率远高于光学显微镜。,即：,称为镜头的相对孔径（越大越好）。,如镜头上标：,讨论,例题 5-12：,通常亮度下人眼瞳孔直径约为3mm，问人眼的最小分辨角是多少？远处两细丝之间的距离为2.0mm，问离开多远时恰能分辨？（取=550nm）。, 人眼最小分辨角：,解：, 设两细丝间距为s ，细丝与人的距离为l ，则恰能分辨时：,例题 5-13：,遥远天空中两颗星恰好被阿列亨（Orion）天文台的一架折射望远镜所分辨。设物镜直径为 2.5430cm，波长=550nm。求最小分辨角；若这两颗星距地球 10 光年，求两星之间的距离。, 最小分辨角：,解：,最小分辨角与两颗星到地球的距离 d 和两星之间的距离 s 之间的关系为：,5.6 x 射线（伦琴射线）的衍射：,x射线：波长0.410的电磁波，由高能电子撞击金属而产生。,普通光栅无法观察到x射线的衍射。,原子规则排列的晶体（如立方系的NaCl晶体），原子间距1。可用作天然光栅观察 x 射线的衍射，其衍射图样称为劳厄斑。,x射线入射于晶体时，每一原子均可视为次波源而发生散射。而同层或不同层原子的散射波都可以发生干涉。,1、同层晶面各原子散射波的干涉：,考虑以掠射角 入射并以 散射的 x 射线。,当L = k（k = 0，1，2，）时，散射波干涉加强。,所以，每一原子层对入射x光就象平面镜。入射光和反射光符合反射定律。,光程差：,但仅当 k = 0 时，散射波最强。,2、不同层晶面间的干涉：,相邻晶面层之间的距离 d 称为晶格常数。,当：,不同层之间散射的 x 射线相互加强。,x 射线衍射的应用：,分析晶体结构：已知 x 射线波长，测晶格常数。,测 x 射线波长：已知晶格结构，测 x 射线波长。,例题 5-14：,设入射 x 射线的波长从 0.095nm 到 0.130nm。晶体的晶格常数为 d = 2
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