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第十五章第七讲 本章共8讲 第四篇振动与波动第15章波的干涉 衍射和偏振 15 4光的夫琅和费衍射 续 一 单缝夫琅和费衍射二 圆孔夫琅和费衍射三 光栅夫琅和费衍射四 晶格衍射 X光衍射 X射线特点 不带电 穿透本领强 许多科学家 史密斯 汤姆孙 都遇到过类似情况 但错过机遇 在医学 工业技术中广泛应用 导致放射性发现 打开晶体结构研究的大门 由于X射线的发现具有重大的理论意义和实用价值 伦琴于1901年获得首届诺贝尔物理学奖 X射线的本质是什么 科学史上的一场激烈论争 X射线本质 原子内层电子跃迁或加速器中电子运动产生的电磁波 劳厄实验 用晶体作天然光栅进行X射线衍射晶体点阵 其尺度可与X射线波长相比拟 英国物理学家亨利 布拉格 1862 1942 劳伦斯 布拉格 1890 1971 父子获1915年诺贝尔物理奖 X射线衍射广泛应用于研究晶体结构 测晶格常数 剑桥大学卡文迪许实验室 1871年建立 代代英才辈出 26位诺贝尔奖得主 麦克斯韦 瑞利 奠定基础 汤姆孙 卢瑟福 开花结果 中子 人工核反应 电离层发现 布拉格 1937年继任 改变沿核物理单线发展趋向 转向晶体结构分析和射电天文学 在此两个新兴领域居世界领先地位 获许多诺贝尔物理 化学 生理医学奖 克里克 沃森 发现双螺旋结构 获诺贝尔奖 DNA双螺旋结构的发现 分子生物学诞生 X射线衍射应用介绍 DNA分子的双螺旋结构 两股糖 磷酸骨架盘绕 大部分为右旋的 由氢键结合的碱基对搭在中间 配对固定 一条链就包含了全部信息 发明或发现 无论数学的还是其它领域的 都发生于观念的组合 法国数学家哈达马 15 6信息光学简介 一 光栅夫琅和费衍射提供了一种信息变换的可能性 光栅衍射可以将透过不同空间频率区域的光信号分开 二 阿贝成像原理 1 几何光学成像 透镜折射 三 全息照相原理 物理实验课 15 5光的偏振 一 偏振现象 振动面 二 光的五种偏振态 自然光的正交分解 光矢量旋转 其端点轨迹为截面是的螺旋线 三 起偏 获得线偏振光 方法及规律 1 反射和折射起偏 i0 布儒斯特角 起偏振角 布儒斯特定律 当光线以布儒斯特角入射两介质界面时 反射线与折射线垂直 反射光只有垂直于入射面的振动 是完全偏振光 折射光是平行于入射面的振动较强的部分偏振光 3 光以i i0角入射 通过玻璃片堆折射 练习2 试比较起偏角与全反射临界角 2 偏振片起偏 部分偏振光入射 自然光与线偏振光叠加 练习4 要让一束线偏振光的振动方向旋转900至少要几块偏振片 如何放置 练习5 未加偏振片时
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