大学物理第12章光的衍射

26.04.2020,.,1,大学物理助学,大连理工大学物理系,PHYH,余虹,26.04.2020,.,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,26.04.2020,.,3,12.1惠更斯菲涅耳原理,一、光的衍射现象,返回2,26.04.2020,.,4,26.04.2020,.,5,三、菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射,26.04.2020,.,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。,26.04.2020,.,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2,26.04.2020,.,8,26.04.2020,.,9,26.04.2020,.,10,26.04.2020,.,11,中央明纹,三、暗纹在焦平面上的位置,x,o,26.04.2020,.,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,26.04.2020,.,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,26.04.2020,.,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2,26.04.2020,.,15,二、仪器的分辨本领,恰好可分辨瑞利判据,26.04.2020,.,16,人眼瞳孔：D=26mm=6823,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,26.04.2020,.,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=104105,一、光栅,12.4衍射光栅,返回2,26.04.2020,.,18,二、光强分布,26.04.2020,.,19,26.04.2020,.,20,26.04.2020,.,21,26.04.2020,.,22,26.04.2020,.,23,26.04.2020,.,24,=0.5m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=3m,（2）缺4级,a=0.75m,（3）,k=0，1，2，3，5,9条！,例题,26.04.2020,.,25,26.04.2020,.,26,2、半角宽度,条纹细,26.04.2020,.,27,26.04.2020,.,28,26.04.2020,.,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