大学物理光衍射2省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

光的衍射§1、衍射现象§2、单缝夫琅禾费衍射§3、光学仪器分辨本事§4、衍射光栅§5、光栅光谱§6、伦琴射线衍射作者：张殿凤11/38§1、衍射现象一、衍射现象：夫琅禾费圆空衍射22/38二、惠更斯——菲涅耳原理pr波振面振幅正比ds,反比于r,与相关时，振幅为零振动位相仅决定于r三、菲涅耳衍射与夫琅禾费衍射夫琅禾费圆屏衍射33/38§2、单缝夫琅禾费衍射一、试验装置I二、明暗条纹条件振幅矢量法44/380Ia55/38Ia66/38O点A暗纹明纹讨论a一定：一定：aak=1,2,3,77/38三、菲涅耳波带法暗明中央亮区单缝衍射a准确计算给出明条纹中心对应衍射角满足：88/38小孔衍射由里向外假定pba99/38奇数个波带偶数个波带k很大b很大亮暗a不变,b改变;k发生奇偶改变,p点亮暗改变a很大，b小：此时为几何光学1010/38例:已知、求、透镜焦距中央明纹宽度解、xDopk=31111/381、单缝向上平移,衍射条纹怎样改变?2、用波带分割法说明单缝衍射条纹两侧为何强度下降?3、杨氏双缝试验是否有单缝衍射现象?1212/38§3、光学仪器分辨本事d人眼最小分辨角分辨角倒数称系统分辨率1313/38d合成光强谷、峰之比约为0.81414/38例：在通常亮度下，人眼瞳孔直经为3毫米，问人眼最小分辨角是多大？假如沙窗上两根细丝之间距离为2毫米，人离开沙窗多远恰能分辨清楚？解、黄绿光sL1515/38§4、衍射光栅一、光栅：光栅常数a为缝宽，b为缝间距二、光栅衍射特点衍射图样由各狭缝衍射和诸狭缝来光之间相互干涉所决定。光栅方程决定明纹位置1616/38Id1717/38衍射光强是单个狭缝在衍射图样中心处产生光强单缝衍射因数缝间干涉因数1818/381、主极大衍射光栅明纹设第一个因子不为零，考虑第二个因子当则洛比达法则求其极限为N主极大光强是单缝衍射光强倍将代入主极大位置由光栅方程给出1919/382、极小衍射光栅暗纹所以两个主极大之间有N-1个极小，暗纹，N-2个次极大。N=7，6个极小，5个次极大2020/383、缺级第一个因子为零，第二个因子不为零，亮纹消失。整数单缝衍射双缝干涉2121/38缺级2222/384、讨论ab一定：光栅光谱c一定一定m值是有限光栅是研究原子结构，光谱分析不可缺乏工具。一定：2323/38三、光栅制作：夫琅禾费1819罗兰1882刻划光栅每英寸43000条2424/38例、波长为500nm和520nm两种单色光同时入射在光栅常数为0.002cm绕射光栅上。紧靠光栅用焦距为2m透镜把光线会聚在屏幕上。求、这两种单色光第一级谱线和第三级谱线之间距离。解、f2525/38例、用每毫米有500条栅纹绕射光栅观察钠光谱线问：1、光线垂直入射；2、光线以30度角入射时，最多能看到第几级条纹？解：1、最多条纹数由决定2、fABC2626/383、若在第3级谱线处恰能分辨出纳双线,光栅必须有多少条缝(钠双线589.0nm和589.6nm组成)解:这个要求不高2727/38fABCABCD2828/38§5、光栅光谱光栅方程复色光入射,因为各成份色光波长不一样,除中央零级条纹外各成份色光其它同级明条纹将在不一样衍射角出现,同级不一样艳色明纹将按波长次序排列成光栅光谱,既为光栅分光作用.波长很靠近两条谱线是否一定能在光栅光谱中分辨出来?2929/38表示波长相近两条谱线角间隔(主极大之间角距离)谱线本身半角宽(某一主极大中心到相邻一级极小角距离)3030/38表示波长相近两条谱线角间隔(主极大之间角距离)谱线本身半角宽(某一主极大中心到相邻一级极小角距离)I3131/38微分波长差为两条第m级谱线角距离谱线半角宽度恰能分辩时光栅分辩本事m为级数N为总缝数3232/38§6、伦琴射线衍射序言：光栅是高分辨本事光学元件，每毫米有1200条刻痕光栅，总宽度为5cm,在由它产生第一级光谱中，对于600nm红光，它能分辨出1nm波长。假如用棱镜达到一样精度，棱镜底边需半米宽，制造是困难。光栅测波长比用单缝，双缝优越得多。

对于短波0.01---10nm电磁波，它已无法发挥作用。一、x射线取得及用处：伦琴：德国维尔茨堡大学校长兼物理所所长。1895,11,8日黄昏。氰化钡鉑纸片作荧光屏。穿透性强，使摄影底片感光，不能用磁场使它偏转，19获诺贝尔物理学奖。后测出其波长。3333/38X射线管氰化钡铂热阴极阳极+高电压AK3434/38二、x射线波长测定原理：劳埃19布喇格父子X射线照射晶格，晶格作受迫振动，向各个方向散射。在反射方向最强，视为镜面反射。布喇格公式dABC3535/38p铅板感光胶片晶片X射线管热阴极阳极高电压AK+-三、试验装置与方法3636/38ad一定，m=1随改变，这方面工作发展了伦琴射线光谱分析，研究原子结构极为主要。b一定，m=1d随改变，这一研究工作发展为伦琴射线晶体结构分析。3737/38以波长为1.10