大学物理第12章光的衍射.ppt

2020 3 22 DUT余虹 1 大学物理助学 大连理工大学物理系 PHYH 余虹 2020 3 22 DUT余虹 2 第12章光的衍射 12 1惠更斯 菲涅耳原理 12 2单缝夫琅禾费衍射 12 3光学仪器的分辨本领 12 4衍射光栅 12 5X射线的衍射 2020 3 22 DUT余虹 3 12 1惠更斯 菲涅耳原理 一 光的衍射现象 返回2 2020 3 22 DUT余虹 4 2020 3 22 DUT余虹 5 三 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 2020 3 22 DUT余虹 6 在实验室实现夫琅禾费衍射 观察屏 光源在无限远 即平行光入射 观察屏在无限远即观察平行光的相干情况 实现前者 可将光源放在透镜的焦点处 实现后者 只要将观察屏与透镜的焦平面重合 2020 3 22 DUT余虹 7 P点的光强取决于狭缝上各子波源到此的光程差 I 12 2单缝夫琅禾费衍射 返回2 2020 3 22 DUT余虹 8 2020 3 22 DUT余虹 9 2020 3 22 DUT余虹 10 2020 3 22 DUT余虹 11 中央明纹 三 暗纹在焦平面上的位置 x o 2020 3 22 DUT余虹 12 例题 单缝夫琅禾费衍射 若将缝宽缩小一半 焦平面上原来3级暗纹处 现在明暗情况如何 1级明纹 2020 3 22 DUT余虹 13 四 光强分布 x o 设中央明纹中心光强I0 明纹中心衍射角 得暗纹公式 2020 3 22 DUT余虹 14 一 夫琅禾费圆孔衍射 爱里斑 84 能量 爱里斑的角半径 对光学仪器夫琅禾费圆孔衍射为主 而且只需考虑爱里斑 12 3光学仪器的分辨本领 仪器孔径 返回2 2020 3 22 DUT余虹 15 二 仪器的分辨本领 恰好可分辨 瑞利判据 2020 3 22 DUT余虹 16 人眼瞳孔 D 2 6mm 68 23 望远镜 DM 6m 0 023 电子显微镜 R 例题 汽车二前灯相距1 2m 设 600nm人眼瞳孔直径为5mm 问 对迎面而来的汽车 离多远能分辨出两盏亮灯 解 人眼的最小可分辨角 1 2m 2020 3 22 DUT余虹 17 广义 任何能够等间隔地分割光波阵面的装置都是衍射光栅 沙网 编的席子 扇子 眼睫毛 最简单 一组平行等宽等间隔的狭缝 光栅常数10 3 10 2mm 10cm宽的光栅总刻痕数N 104 105 一 光栅 12 4衍射光栅 返回2 2020 3 22 DUT余虹 18 二 光强分布 2020 3 22 DUT余虹 19 2020 3 22 DUT余虹 20 2020 3 22 DUT余虹 21 2020 3 22 DUT余虹 22 2020 3 22 DUT余虹 23 2020 3 22 DUT余虹 24 0 5 m的单色光垂直入射到光栅上 测得第3级主极大的衍射角为30o 且第4级为缺级 求 1 光栅常数d 2 透光缝最小宽度a 3 对上述a d屏幕上可能出现的谱线数目 解 1 d 3 m 2 缺4级 a 0 75 m 3 k 0 1 2 3 5 9条 例题 2020 3 22 DUT余虹 25 2020 3 22 DUT余虹 26 2 半角宽度 条纹细 2020 3 22 DUT余虹 27 2020 3 22 DUT余虹 28 2020 3 22 DUT余虹 29 亚铂氰化钡荧光屏 闪光 1895年伦琴发现X射线 1906年获首届诺贝尔物理奖 射线 射线不改变方向 不是带电粒子流 是电磁波 加电 磁场 12 5X