光栅衍射现象.ppt

1、1 .有很多光学元件由光栅衍射、2、等宽度等间距的平行狭缝(或反射面)构成。 衍射光栅(透射光栅)、反射光栅(闪耀光栅)、从工作原理出发，光栅制作、反应历程光栅：在玻璃板上划线一系列平行等间距的伤痕，刻的地方不透光，未刻的表兄弟不透光。 立体照相衍射光栅：利用立体照相，将激光产生的干扰作用条纹曝光于干板，显影、定影，形成立体照相衍射光栅。 通常在1厘米以内刻有数千个透光狭缝。 3、光栅常数、透光狭缝宽度a、不透光狭缝宽度b、光栅常数：衍射角相同的光会聚到接收屏幕的相同位置。单缝的夫琅和费衍射图案与在垂直于镜片l光轴的方向上狭缝的位置无关。 光栅常数与晶格单位长度的切入数n的关系、单缝的夫琅和费

2、衍射图案，不会随狭缝的上下移动而变化。4、光栅衍射发射谱线：光栅衍射图案是将来自各单狭缝的多个子波和来自各单狭缝的对应子波相互相干地重叠日式榻榻米而形成的。 因此，是单狭缝衍射和多狭缝干扰作用的综合效果。 的双曲馀弦值。 将平行光照射到光栅整体时，各单缝在画面上产生的振幅完全相同。 光栅形成的发射谱线，尖锐明亮，被几个平行的单缝分割的波面具有相同的面积。 各狭缝上的子波源一一对应，并且满足相干条件时，产生干涉现象。 的双曲馀弦值。 单缝时，振幅为零时叠加的合振幅仍为零。 然而，在幅度为零的表兄弟过程中，其位置不变，但是幅度变大，光强度变大。 5、当平行光垂直照射光栅时，两邻接的光线的光路差相同

3、。 相邻子光源在p点处的振动相位差为：从而n个子光源在p点处的振动将合成为具有相等n个振幅且相同频率且两个相邻振动的相位依次不同的简并性谐振操作。 1、干扰作用相长、抵消条件、相邻的2条光线的光路差：1、光栅干扰作用的情况下，6、干扰作用相长、画面上出现明亮的图案。 的双曲馀弦值。 将n个这些个的振动叠加后的振幅为、各子光源的振幅。 探讨：多狭缝干扰作用明纹也被称为主极大明纹。 k主要被称为极大。 解除干扰作用定，画面出现暗的图案。 格子方程，7，2 .干扰作用图案在第k级主极大明条纹和第k 1级主极大明条纹之间具有(N-1 )个暗条纹。 邻接的2个主极大间的光路差为k，相位差为2k，各主极大

4、的强度相等，各主极大的强度与n有关系。 相邻的暗条纹之间一定有亮条纹，称为下一个极大。 相邻主极大之间有(N-2 )次极大。 n越大，则次极大的个数越多，在主极大明肌之间实际上形成相当暗的背底。 研究光栅问题时，主要研究主要的明纹。 斜入射光栅的光栅方程式、3 .在光栅斜入射的情况下，两个相邻光线的光路差保持不变。式中角的正负规定：衍射光和入射光线与光栅平面法线在同一侧时为0，相反为0。 明纹，9，4 .主极大的位置，主极大的位置可以用衍射角表示。 根据格子方程式，可以求出各类别的衍射角并表示其位置。 主要极大的位置也可以用距离表示。 当角度小时，具有450 nm波长范围、10个透明条纹、例如

5、1.650 nm波长范围的复合平行光垂直地照射到每厘米具有5000个树袋熊轴的光栅上，并且将屏幕放置在透镜的聚焦面上，形成屏幕上的次级光谱各色光在屏幕上所占的范围的透明条纹。 求出镜头的焦距长度f。 (1nm=10-9 m )，解：设光栅常数，1=450nm，2=650nm，根据晶格方程式，第一和第二级的发射谱线为：第二级的光谱宽度，透镜的焦距长度求出： (1)透光狭缝a的单缝衍射中央明条纹宽度是多少(2)这里12，5 .最常见的主要极大根数。代入光栅方程式，当全部可见的发射谱线都是条纹(包括中央透明条纹)并且对所获得的k值进行调整时，以最大的k值：13、例3 .光谱校正为光栅实验，通过获得波

6、长=632.8 nm的激光照射光栅常数d=1/的光谱校正来观察发射谱线，并且以最大衍射角为90的方式进行光栅化。 可观察到的发射谱线为11条：14，例4 .波长为500nm的单色光，以30入射角用光栅照射，原来垂直入射时的中央亮条纹的位置变化为现在的第二光谱的位置，能看到最大多少级光谱？ 一共有多少条发射谱线？ 另外，当对原来的中央明纹设为=p /2时，得到的、15，每一个单狭缝的衍射光强度由来自各单狭缝的光振幅矢量Ai的大小决定，根据衍射角而变化。 只考虑每个单缝衍射的效果。 画面上的光强为零。 光栅整体衍射时的光强分布如图所示。sin、I、光栅衍射条纹的辉线位置由多波束干扰作用的光栅方程决

7、定，但辉线强度受单缝衍射的约束。单缝衍射、多缝干扰作用、2 .衍射的情况下，3 .综合考虑干扰作用和衍射的效果，多缝干扰作用主的最大光强取决于NAi，受Ai大小的制约。 16、光栅明亮的表兄弟亮度正好满足单缝衍射暗条纹条件，当那里的光强度为0时，本来应出现干扰作用亮线的位置，成为强度为0的黑点。 这种现象称为缺级现象。 缺级现象。 缺段条件3360、光栅衍射增强条件：单缝衍射减弱条件：与两式相比，缺段条件：17、发射谱线中的第8、4、4、8段的条纹缺段。 则缺少贝尔数为：考虑缺少级别：(1).a的值。 主题明确要求。18、广播动态视频、19、广播动态视频、20、广播动态视频、拉星空卫视光谱：如

8、果将白色光照射到拉星空卫视，则得到彩色光谱，将该光谱称为拉星空卫视光谱。 而且，相同次数的各色光，由于次数k变高，随着衍射角变大而衍射角扩大的宽度增加，所以在次数高的光谱上产生重叠。 看不出干扰作用条纹。 21、例5 .用每毫米有300条凹痕的衍射光栅检查了只含有属于红和蓝两种单色成分的光谱。 已知红发射谱线的波长r在0.630.76m的范围内，而蓝发射谱线的波长b在0.430.49 m的范围内。 由此可知，光垂直入射光栅时，以24.46的角度，红、蓝两发射谱线出现在云同步上。 q:(1)红、蓝两个发射谱线以怎样的角度出现在云同步上？ (2)在哪个角度只出现红色发射谱线？ (2)由于红光的第2、4段和蓝光重叠，最多