光的衍射与偏振PPT课件

- 1、1 .光的衍射现象、直线传播、衍射现象、- 2、2 .虹膜-菲涅耳的原理、波到达的点是小波的波源，各小波在有空间的点相干重叠，由此决定该点波的强度。 耳机菲涅耳原理、耳机、菲涅耳、c-传播因子、K()梯度因子、- 3、菲涅耳衍射和菲涅耳衍射是在光源和观察屏幕或两者均位于距障碍物(衍射屏幕)有限距离时发生的衍射现象。 3 .菲涅耳衍射和夫琅和费衍射、光源、观察屏幕、衍射屏幕、3.1菲涅耳衍射、- 4、夫琅和费衍射、夫琅和费衍射是在光源和观察屏幕的障碍物的距离光学上无限远时发生的衍射现象。p、衍射屏幕、观察屏幕、光源、3.2夫琅和费衍射、-、5、单缝夫琅和费衍射、1 .单缝夫琅和费衍射的光路图、缝宽、S:单色线光源、衍射角、-、6、6， 中央明纹(中心)，单缝的两个边缘光束AP和BP的光路差可以通过图示的几何关系得到：单缝的夫琅和费衍射2 .单缝夫琅和费衍射的光路差计算，-，7，1 ，2，b，a，半波段在/2、的波面上切出条纹状的带，将来自其上下两端的光在屏幕p上的光路差设为/2，将该带称为半波段。 3、利用菲涅耳半波段法对单缝衍射现象进行说明，在- 8、3个半波段、明亮的条纹、波面上切出条纹状的条带，将来自其上下两端缘的光在屏幕p上的光路差设为/2，将该条带称为半波段。 将、-、9、4个半波段、暗斑、10、狭缝分为3个“半波段”时，p接近亮斑的中心，将、/2、b、a、狭缝分为4个“半波段”时，p干扰消失而成为暗斑，-、11、结论分为偶数半波段上述暗纹和中央明纹(中心)的位置正确，其馀明纹中心的实际位置略有偏移。 4 .明暗条件、-、12、5 .衍射图案、衍射图案各个等级的条纹的相对强度如图所示，与中央极大值对应的照明条纹被称为中央照明条纹。 中央极大值两侧的其他亮条纹以下称为极大。 中央极大值两侧的各极小值称为暗条纹。 (1)明纹宽度：，衍射屏幕，透镜，观测屏幕，x0，f，1，0，d，d，a .中央明纹，当时，与1次暗纹对应的衍射角，-，14，角宽度为15、(2)狭缝宽度的变化对条纹的影响，狭缝宽度越小，条纹宽度越宽，屏幕越明亮，几何光学在波动光学处于/a0时的极限状况下，此时屏幕上只出现单一明亮条纹的单狭缝的几何光学像。 当时，16、(3)波长对条纹宽度的影响，波长越长条纹宽度越宽。 另外，来自17、例题：水银灯的波长546nm的绿色平行光垂直入射到宽度0.437mm的单缝中，缝隙后放置焦距40cm的透镜，求出在透镜焦点面出现的衍射条纹的中央透明条纹的宽度。 解开两个第一段暗线的中心间的距离的是中央明线宽度，对第一段暗线(k=1)求出衍射角，中央明线的角宽度在式中小，-、18、透镜焦点面出现中央明线的宽度，中央明线的宽度与狭缝宽度a成反比，单狭缝越窄，中央明线越宽。19、例(1)单缝衍射的第一条暗条纹出现在衍射角、方位时，缝必须狭窄多少？ 你知道吗？)， (使用单色光源波长时，(2)使用缝隙宽度a=0.5mm、焦距f=1m的透镜的焦平面观测衍射条纹时，中央明纹的宽度是多少？其他明纹的宽度是多少？(1)对于第一段的暗点，(2) 若将第一级暗光点作为中央的暗光点的中心，则中央的暗光点的宽度为，其他暗光点的宽度：20，解： (1)在单狭缝中使暗光点衍射的条件下，(2)，-，21，圆孔衍射光学设备的分辨率，1 .圆孔的夫琅和费衍射， 圆孔径为d，中央的闪光点透镜l、22、圆孔的衍射光强度分布、第一次暗环的衍射角为：占入射光束整体的光强度的84%的爱里斑、23、2 .光学设备的分辨率、几何光学系统33360、波动光学系统33360、距离近的两个物点的像斑有可能重叠，无法区别。 光学成像问题有两种研究方法：点光源通过光学设备的小圆孔后，由于衍射的影响，不是一个点，而是一个明暗之间的圆形点。 中央最明亮的亮斑是爱里斑。25，瑞利标准：一个点光源的衍射图像的中心最亮的部分与另一个点光源的衍射图像的第一个最暗的部分重叠，则认为这两个点光源正好可以由该光学设备识别。26、圆孔衍射的1次极小值由下式给出：最小分辨率为：恰好在分辨率时，2个点光源在透镜前张开的角度称为最小分辨率。 光学设备的分辨率：27，望远镜的最小分辨率，望远镜的分辨率，例如1 :望远镜，28，例如：在普通明亮环境中，人眼的瞳孔直径约为3mm，而人眼的最小分辨率为l=2.0mm，其中，在纱窗上两条细丝之间的距离l=2.0mm的情况下，在远离纱窗的人眼中两条细丝之间的距离是大约3mm 此外，若通过视觉上感知解、最敏感的黄色绿色光进行研究，将其波长=550nm，人眼的最小分辨率角、距人眼的距离设为s，则正好能够区分出由、29、1 .光栅衍射、光栅-宽等间隔的平行狭缝(或反射面)构成的光学元件。 d、a是透光(或不反射光)部分的宽度，d=a b光栅常数，b是不透光(或不反射光)部分的宽度，光栅常数，种类：光栅衍射，1.1基本概念，- 30，1.2光栅的衍射图案，- 30，1.2光栅的衍射图案，31，包络线是单缝衍射的光强度分布图，中央明纹，31， 1.2光栅的衍射图案、光栅的各狭缝宽度为a、夫琅和费衍射，各狭缝的衍射图案位置重合。 另一方面，当不考虑衍射时(通过各条缝隙的光可以几何描述)，多条缝隙干涉的光强分布图：衍射光栅衍射、-、32、I、和衍射光的干涉程度相互重叠，并且衍射影响：多条缝隙干涉条纹各级主要不等于最大强度并且受到衍射光的调制。 主的大位置没有变化。光栅衍射、33、光栅衍射、34、1.3多光束干涉、k=0、1、2、3-光栅方程式、明纹条件：光栅衍射、35、(1)主最大明纹的位置对称地分布在中央明纹的两侧，在中央明纹的光强最大的(2)相邻的两个主最大之间，存在一些光强小的子光栅衍射光谱特征：-，36，由于单缝衍射的影响，在干涉极大(明亮条纹)的地方，明亮条纹消失，称为不良。 此外，出现缺级时，必须满足以下两个条件：缺级条件为：1.4缺级，37，38，判断缺级条件，思维，光栅衍射，- 39，2 .光栅，如果用多种光照射光栅，则光谱按波长顺序向外分开排列，形成光栅光谱。利用光栅分光器、-、40、例1 :每1:1cm刻有4000条缝隙的光栅，垂直照射白色光，能制作出多少完整的光谱？ 哪个级别的光谱的哪个波长的光开始与光谱重叠？ 如果省略了：的设置，则可以从k级光谱、角位置等开始产生完整的光谱。 也就是说，由于必要的第(k 1)级条纹可以在第k级条纹之后，即，通过晶格方程从- 41、或中获得，因此仅满足上述方程式，因此仅能产生完整的可见光谱，并且第二和第三级光谱将重叠出现。 如果42、二次光谱的波长的光与三次光谱的紫光开始重叠，则43、44、例2以每厘米5000条光栅观察钠光谱线，=5890。 q:(1)、光线垂直入射时(2)、光线以30度角度倾斜入射时，最多可以看到多少条纹？ k有最大值。 最多可以看到3级条纹。 根据格式，由于解： (1)，-，45，=30，在进入光栅之前有额外的光路差AB :格式为： (2)，倾斜入射，-，46，解： (1)格式对有： (2)对有：47，因此，中央的亮条纹侧的第1、第2亮条纹分别为第1、第3条纹。 五级光谱中，-、48、-的单色光垂直照射到一次光栅上，缺少第四级。 波长是第二次、第三次光谱分别出现在衍射角，满足下式的方向，即，(1)求出晶格常数的(2)光栅上的狭缝a的宽度，(3)在屏幕上可能出现的全部光谱线的段数。 解： (1)从晶格方程式可知，(2)，-，49，(3)当时出现的频谱最多。缺级、可能出现的总分光线的次数为50、x射线衍射、1.X射线的产生、x射线：在10-1102范围内的电磁波、k-阴极、a-阳极(钼、钨、铜等金属)、a-k之间施加数万伏特的高压以加速来自阴极的热电子。 伦琴、-、51、x射线、2 .劳厄实验，劳厄实验旨在实现x射线衍射。 晶体相当于三维光栅，衍射图形(拉威斑)证实了x射线的波动性。 x射线衍射、晶片、52、dsin、1、2、晶面、a、c、b、扫描角、d:的晶面间隔(晶格常数)、3 .布拉格式、x射线衍射、不同晶面间的散射光的干涉、散射光干涉强化条件： -布拉格式、53、4 .应用、已知、可测量的d-x射线晶体结构分析。 已知，d可测量-x射线光谱分析。 另外，在x射线衍射、布拉格式、例如成为大分子DNA晶体的千枚的x射线衍射照片的分析中，DNA分子的双螺旋结构、DNA晶体的x衍射照片、DNA分子的双螺旋结构、-、54、如果光矢量在一定的平面内振动，则将该平面称为光矢量的振动面，将该振动状态称为平面偏振状态。 当所有光矢量在一个平面内振动时，这种光称为线偏振光或平面偏振光。 第三部分的光的偏振，14.10自然光和偏振，一，光的横波特性，55，二，偏振和自然光，一，自然光，一束自然光可以分解为振动方向相互垂直、等宽度、无关的直线偏振光。 另外，自然光的显示方法：56、2 .直线偏振光、直线偏振光也称为平面偏振光或完全偏振光，直线偏振光可以分解为彼此正交的两个方向，直线偏振光的显示方法：58、3 .部分偏振光、部分偏振光可以分解为彼此正交的两个振动方向、不等宽度、无关的直线偏振光。 部分偏振光的表现方法：- 59，3，检测偏振光和偏振光的鼠标定律，1 .检测偏振光和偏振光的原理：利用某些材料在光学性质上的各向异性。 偏振光：从自然光中获得偏振光。 偏振片：偏振的光学元件。、-、60、偏振片、微晶型、分子型、电气石晶片、线栅偏振片、偏振光和检测偏振光、-、61、偏振片偏振光、非偏振光I、偏振化方向(透光方向)、检测偏振光：利用偏振元件分析、检查光的偏振状态，偏振光和检测偏振光、-、62、-、63， 偏振光通过旋转检测偏振片，光强度发生变化，两偏振片的偏振方向相互垂直的光强度为零、-、64、检测偏振片、自然光通过旋转的检测偏振片，光强度不发生变化，-、65、a是检测偏振片的前偏振振方向与检测偏振片的偏振方向所成的角度、鼠标法则、2 .鼠标法则、-、66、讨论：2、此处另外，鼠标法则、-、67、例1自然光入射到相互重叠的4片偏振片，各偏振片的偏振方向相对于前面的偏振片顺时针(朝向透射光观察)旋转30度。 如果选择入射光中有百分之几透过这个偏振片，那么入射光的百分之二十一透过偏振片组。 在、-、68、例2中，作为偏振片和偏振片，平行地配置了两偏振片。 当偏振方向是300度时，观察一个光源，当偏振方向是600度时，观察位于相同位置处的另一个光源，并且强度彼此相等。 求出两光源照射到偏振片上的光强度之比。命令I1和I2分别是两个光源照射到偏振片的光强度。 透过偏振片的光的强度分别是I1/2和I2/2。 根据鼠标法则，由于透过偏振镜的光的强度为，因此问题上，根据69、反射和折射时的光的偏振光、1 .反射光和折射光的偏振光、自然光的反射和折射后的部分偏振光、70、2 .布鲁斯特法则，在i=i0的情况下，反射光只有s成分，只有i0-布鲁