32468光的衍射.ppt

1、狭缝大时，光直线传播，狭缝小时，衍射现象明显，一、光的衍射现象及其分类、一、现象、条件、二、衍射的分类、菲涅耳衍射、夫琅和费衍射、光源障碍物接收屏幕距离是有限距离。 光源障碍物接收屏幕距离为无穷远。 衍射系统由光源、衍射屏、接收屏构成。 用惠菲原理(菲涅耳半波段法)说明单缝衍射现象，二、单缝的夫琅和费衍射1、菲涅耳半波段，二、明暗条件：正、负表示衍射条纹对称分布于中央明纹两侧。 衍射模式：从明暗条件得知，(1) -与狭缝平行的直线条纹(2)可以看到中央条纹宽度，但全部条纹靠近中央时，不能分辨直线传播，、l、f、(3)相邻的2个衍射条纹的间隔是条纹在接收画面上的位置另外，相邻的暗线的中心间的距离

2、在屏幕上相同等级的条纹的位置与波长成比例，若将白色光设为光源，则中央是白色的明亮条纹，两侧的各等级是颜色的条纹。 这种衍射图形称为衍射光谱。 在单狭缝衍射实验中，在狭缝的宽度a远大于单色光的波长的情况下，为什么衍射条纹通常用单狭缝衍射暗条纹条件的形式进行说明，例如波长=5000的平行光垂直照射在单狭缝上。 (1)已知单缝衍射的第一暗点的衍射角为1=300，该单缝的宽度a=？ 解： (1)、第1段的浓淡k=1、1=300、(2)使用的单狭缝的宽度a=0.5mm、狭缝之后的薄的镜头焦距f=1m，求出： (a )中央亮条纹的角宽(b )中央的亮条纹的线宽(c )第一级和第二级的浓淡的距离、(a )、

3、(b )、(c )、(a=) 点光源通过光学机器的小圆孔时，受衍射的影响，不是一个点，而是明暗之间的圆点。 两点的距离近时，对应的两个爱里斑有可能部分重叠而辨别不出来。 三、光学仪器的极限分辨率，物体放大一盏茶后清晰可见，一盏茶需要高极限分辨率，瑞利准则：一个点光源的衍射像中央最亮的表兄弟正好与另一个点光源的衍射像的最初最暗的表兄弟重合，因此认为这两个点光源正好能被该光学仪器识别。 正好辨别时，2个点光源在镜头前张开的角度称为最小极限分辨率角0，等于爱里斑的半角宽度。 d是光学仪器的光透射孔径，最小极限分辨率的倒数是光学仪器的极限分辨率，1、光栅衍射现象、衍射光栅：由多个等间隔、等宽度的平行狭

4、缝构成的光学元件。 被称为用于透射光衍射的透射光栅(在玻璃上加入了很多等宽度、等间距的平行切口的光栅)。 切口部分对应于漫反射且不太透光的部分，并且在两组相邻切口之间的平滑部分可以透光并且对应于一个狭缝。 被称为用于反射光衍射的反射光栅(在光泽高的金属表面雕刻一连串等间隔的平行的微细沟)。 光栅常数d:d=a b的级数表示10-510-6m，四、光栅衍射、d sin q的相邻的两个狭缝光线的光路差、2、光栅的衍射规则、光栅的各狭缝形成各自的单缝衍射图案。 晶格衍射条纹是单缝衍射和多缝干扰作用的总效应。 在格子狭缝和狭缝之间形成的多狭缝干扰作用图案。格式、任意邻接的2个狭缝的对应点处衍射角q方向

5、的2个衍射光到达p点的光路差为dsinq (d=a b )，格式、光栅衍射明条纹位置为dsinq=k=0、1、2、3、a )先考虑多狭缝干扰作用的影响，多狭缝干扰作用的效果光栅多光束干扰作用产生的亮纹的亮度比一条缝隙发出的光的亮度要多。 与这些个的明亮条纹对应的光强的极大值称为主极大，其位置由晶格方程式决定。dsinq=KK=0、1、2、3、b、主极大条纹变窄，以中央明纹(q=0)为例，在q方向上光栅的最上方的狭缝和最下方的狭缝所产生的光的光路差与波长l相等的情况下，即，根据半波段法，将光栅整体分为两个半波段，合成光由于q小，因此由上式得到：其限制的中央明纹的角宽度为：与从中央明纹到1级明纹的

6、角距离相比相当小(N/2倍)。 亮条纹的宽度远小于它们的间距，考虑到多个干扰作用光强度分布、b )单缝衍射的影响，由于衍射，各个缝所产生的光在不同的q方向上强度不同。 不同q方向的衍射光相干重日式榻榻米形成的主极大也受到衍射光强度的影响。 或者，各主必须受到单缝衍射的调制，即衍射光的强表兄弟附近的主的极大光强度也大，衍射光的弱表兄弟附近的主的极大光强度也小。 光栅衍射是单狭缝衍射和狭缝间光干扰作用两种效应的叠加，亮条纹的位置取决于狭缝间光干扰作用的结果。 狭缝数N=4时的光栅衍射的光强度分布图、三、缺次现象、asinq=k、k=0、1、2、 dsinq=k、k=0、1、2、 k=d/a k、k为缺次，缺次由于单狭缝衍射的影响，在应该出现透明条纹的地方出现透明条纹狭缝间的多波束干扰作用定主极大条件单狭缝衍射极小条件为k级主极大缺级，k=1，2，3，、k=1，k=2，k=0，k=4，k=5，k=-1，k=-2，k=-4，k=-5，k=3，k=-3 被称为k=-6，如果入射光是多色光，则由于各成分光的l不同，因此除中央零级主极大以外的各成分光相同类别的不同颜色的明亮条纹按波长顺序排列在格子光谱上。 这就是光栅的光谱作用。 光栅光谱，光栅方程式dsinq=k=0，1，2，3，问题：双狭缝干扰作用和单狭缝衍射也能够分离不同波长的光