大学物理第12章光的衍射.ppt

27 03 2020 DUT余虹 1 大学物理助学 大连理工大学物理系 PHYH 余虹 27 03 2020 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 27 03 2020 DUT余虹 3 12 1惠更斯 菲涅耳原理 一 光的衍射现象 返回2 27 03 2020 DUT余虹 4 27 03 2020 DUT余虹 5 三 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 27 03 2020 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 27 03 2020 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 27 03 2020 DUT余虹 8 27 03 2020 DUT余虹 9 27 03 2020 DUT余虹 10 27 03 2020 DUT余虹 11 中央明纹 三 暗纹在焦平面上的位置 x o 27 03 2020 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 27 03 2020 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 27 03 2020 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 27 03 2020 DUT余虹 15 二 仪器的分辨本领 恰好可分辨 瑞利判据 27 03 2020 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 27 03 2020 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 27 03 2020 DUT余虹 18 二 光强分布 27 03 2020 DUT余虹 19 27 03 2020 DUT余虹 20 27 03 2020 DUT余虹 21 27 03 2020 DUT余虹 22 27 03 2020 DUT余虹 23 27 03 2020 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 27 03 2020 DUT余虹 25 27 03 2020 DUT余虹 26 2 半角宽度 条纹细 27 03 2020 DUT余虹 27 27 03 2020 DUT余虹 28 27 03 2020 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射线的衍射 闪光 闪光 返回2 27 03 2020 DUT余虹 30 27