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文档简介

1,13-3 衍射光栅,单缝衍射：,问题：,2,3,光栅：,平行、等宽、等间距的多狭缝,光栅常数:,透射光栅: 刻痕玻璃,一 衍射光栅,好光栅：1cm 有成千上万条刻痕。,4,3条缝,20条缝,狭缝越多，条纹越细窄，明亮。,5,思路:, 计及缝宽：加上N个单缝衍射的影响,先不计缝宽，将每缝的光波能量集中到一条光线上 N 缝干涉，（类：双缝干涉）,二 光栅衍射条纹的形成,光栅的衍射条纹是 的总效果。,干涉,、衍射,6,干涉为明纹,杨氏双缝干涉,光栅多缝干涉,任意相邻两缝光线,干涉加强,光栅为明的条件,7,1、 光栅主明纹的条件,k=0,中央明,k=1,一级明,k=2,二级明,-k=-1,-k=-2,（衍射角 ：向上为正，向下为负 .）,光栅方程,8,光栅常数越小，明纹间隔越远.,9,一定， 增大， 增大,入射光波长越大，明纹间相隔越远.,10,光强分布 （N缝干涉）,实际光强分布,11,(2),(1),最强,2、复习：旋转矢量,p20,为零,12,2、光栅的旋转矢量,（1）、 光栅主极大（明纹）,（2）、 光栅极小（暗纹）,当,当,13,: 相邻主明纹间有（N-1）条暗纹,暗条纹,主明纹,3、光栅衍射明（暗）条件,14,实际光强分布,光栅的衍射条纹是干涉和衍射的总效果。,仅考虑了干涉,考虑缝宽（衍射）后，会带来什么影响？,15,(2) 主明纹出现缺级,干涉极大，恰好是衍射极小处。,(1) 主明纹的光强会受到单缝衍射的调制，使主极大的光强分布不再均匀亮度调制,16,（3） 缺级条件：,k 级主明纹消失（缺级）,缺级：,干涉主极大处，恰好是单缝衍射暗纹处,光栅干涉极大：,单缝衍射极小：,17,如：,18,（4）屏上出现的条纹最高级数,19,1、光栅衍射主极大 （主明纹),3、光栅衍射暗纹,4、 缺级,2、 屏上出现主明纹的最高级次,20,解：,|,21,（3）,22,入射光为白光时，形成彩色光谱.,三 衍射光谱,1、光栅衍射主极,23,连续光谱：炽热物体（固体）光谱 线状光谱：原子发光 带状光谱：分子光谱,衍射光谱分类,24,光谱分析,由于不同元素（或化合物）各有自己特 定的光谱，所以由谱线的成分，可分析出发 光物质所含的元素或化合物；还可从谱线的 强度定量分析出元素的含量.,25,例1 用白光垂直照射在每厘米有6500条刻痕的平面光栅上，求第三级光谱的张角.,解,红光,紫光,看不到,光栅方程：,26,第三级光谱的张角,第三级光谱所能出现的最大波长,绿光,27,例13.5 一个每毫米均匀刻有200条刻线的光栅，用白光照射，在光栅后放一焦距为f500cm的透镜，在透镜的焦平面处有一个屏幕，如果在屏幕上开一个x1mm宽的细缝，细缝的内侧边缘离中央极大中心5.0mm，如图所示.试求什么波长范围的可见光可通过细缝？,解 光栅常数为,28,和 都很小，所以 ，根据光栅方程,可通过细缝的可见光波波长范围为,29,例3,一平行衍射光栅，每厘米刻
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