陈衍射_7.ppt

1、7.1 光的衍射现象、惠更斯-菲涅耳原理 7.2 夫琅禾费单缝衍射 7.3 光栅衍射 7.4 光学仪器分辨率 7.5 X射线的衍射,第7章 光的衍射 （interference of light）,作业： 25、26、27、28、30、31、32、33、35、36、39,第七章 波的衍射,7.1 衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理,波动在传播过程中遇到障碍物时，能够 绕过障碍物，朝后边空间继续传播，这种现象 叫波的衍射或波的绕射。,（1）衍射现象,机械波的衍射,光的衍射现象,（2） 惠更斯原理,媒质中任一波阵面上的各点，都是发射 子波的新波源，其后 任意时刻，这些子波的包 络面就是新的波阵面。,（3

2、） 惠更斯-菲涅耳原理,（3） 惠更斯-菲涅耳原理, 菲涅耳衍射, 夫琅和费衍射,光源障碍物接收屏距离为有限远。,光源障碍物接 收屏距离为无限远。,7.2 单缝夫琅和费衍射,一 实验装置,（# 菲涅耳半波带法）,二 衍射图样的定量分析,暗纹中心,明纹中心,中央（零级）明纹中心。,屏上O点。,2。条纹强度分布,衍射级 K升高,衍射条纹强度降低,3。 条纹宽度,几何光学是 波动光学在 时的极限情况。,结论,例1 夫琅和费单缝衍射中，缝宽 a=0.50 mm， 透镜焦距 f=0.8m，单色光垂直照射，屏上第二级 明纹离中央明纹的距离 为2mm。求（1）入射光的 波长；（2）第三级暗纹离中央明纹的距离

3、，（3）第二级明纹的宽度；（4）狭缝可分为多少个半波带。,解（1）：,（2）,（3）,（4）,二级明纹：5；,三级暗纹：6。,7.3光栅衍射,一 衍射光栅,d=a+b,光栅常数d 的数量级约10-6 米,透 射 光 栅,二 光栅衍射,p,k=0,1, 2, 3 ,G,F,O,1 明条纹位置的计算公式（光栅方程）,* 缺级,*光栅方程,解：（1）,（2）,令,应有2k+1=7根,缺级：,最高：,实有7-2=5根,2 条纹强度,* N条缝：,振幅：,光强：,* 一条缝：,振幅,光强,3 条纹宽度,分成两半:,（2）光程差：,暗纹（一级）衍射角：,明条纹很窄，锐利,（4）条纹间距,明条纹间分得很开,

4、光栅衍射条纹： 强度大，宽度窄，间距大。,# 光栅衍射（机理）总结,光栅衍射图样是由 单缝内许多子波的 干涉（单缝衍射） 以及缝间对应的子 波彼此相干叠加（ 缝间干涉）而形成。 它是单缝衍射和多 缝干涉的综合效果。,7.4 圆孔夫琅和费衍射,中央明区集中了衍射光能的,爱里斑的半角宽：,一 圆孔衍射,二 光学仪器的分辨率,1 。 瑞利判据,瑞利给出恰可分辨两个物点的判据：,点物S1的爱里斑中心恰好与另一个点物S2的爱里斑 边缘（第一衍射极小）相重合时，恰可分辨两物点。,可分辨,恰可分辨,不可分辨,满足瑞利判据的两物点间的距离， 就是光学仪器所能分辨的最小距离。对透 镜中心所张的角称为最小分辨角。,=1.22/D,光学仪器中将最小分辨角 的倒数称为仪器的分辨本领。,2。最小分辨角 分辨本领,解：,7.5 X 射线衍射 布喇格公式,一 X 射线,高速电子在靶上骤然减速时伴随的辐射， 称为X 射线。,其特点是： # 在电磁场中不发生偏转。,# 穿透力强,# 波长较短的电磁波， 范围在0.001nm10nm