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1、真空中波长,r1,r2,p,s1,s2,3.,P点的光强取决于狭缝上各子波源到此的光程差。,I,14.8 单缝夫琅禾费衍射,为缝边缘两条光线在 p 点的光程差,为衍射角,对应沿方向衍射的平行光狭缝，波阵面可分半波带数,中央亮纹的角宽,其它明纹(中心),（注意k 0）,（注意k 0）,中央明纹线宽度,暗纹位置,其它明纹线宽度,？,光栅！,返回2,光栅大量等宽等间距的平行狭缝(或反射面) 构成的光学元件。,a是透光（或反光）部分的宽度,d=a+b 光栅常数,b是不透光(或不反光)部分的宽度,光栅常数,一、基本概念,13.8 衍射光栅及光栅光谱,只考虑单缝衍射强度分布,只考虑双缝干涉强度分布,双缝光
2、栅强度分布,二. 光栅衍射的基本特点,屏上的强度为单缝衍射和缝间干涉的共同结果。,以二缝光栅为例,结论：,I,明纹,三.多光束干涉,（k = 0,1,2,3）,-光栅方程,1.明纹条件：,满足光栅方程的明条纹称主极大条纹，又称光谱线。K 称为主极大级数，k=0 为中央明纹， k=1 为一级明纹。,谱线级数：,P点为主极大时,设每个缝发的光在对应衍射角 方向的P点的光振动的振幅为Ep,光栅衍射条纹特点：明条纹很亮很细，明条纹之间有较暗的背景。,2.暗纹条件：,由同频率、同方向振动合成的矢量多边形法则,得：,暗纹条件：,又,由(1),(2)得,暗纹间距=,相邻主极大间有N1个暗纹和N2个次极大。,
3、衍射暗纹位置：,出现缺级。,时,干涉明纹位置：,三.缺级,多缝干涉主极大光强受单缝衍射光强调制，使得主极大光强大小不同，在单缝衍射光强极小处的主极大缺级。,这里主极大缺4,8级。,谱线,中央包络线内有,条主极大,取整数部分,中央包络线内有,条主极大, = 0.5 m 的单色光垂直入射到光栅上，测得第三级主极大的衍射角为30o，且第四级为缺级。 求： （1）光栅常数d； （2）透光缝最小宽度a； （3） 对上述 a、d 屏幕上可能出现的谱线数目。,解：（1）,d =3 m,（2）缺四级,a =0.75m,（3）,K = 0， 1， 2， 3， 5,9条！,例题,四. 光栅光谱及分辨本领,1. 光栅光谱,0级,1级,2级,-2级,-1级,3级,-3级,白光的光栅光谱,2. 光栅的色分辨本领,( 将波长相差很小的两个波长 和+ 分开的能力 ),色谱仪的色分辨率,1895年伦琴发现X 射线，1906年获首届诺贝尔物理奖。,12.5 X 射线的衍射,劳厄实验 （1912 年）,晶片作光栅,劳厄斑,布拉格实验（1913年）,只有一层原子，反射方向必加强。,上下二层原子所发x光，相干加强的条件：L= m,原子受迫振动发出电磁波。,布拉格公式,伦琴射线波谱学,晶体结构分析,掠射角,晶格常数,
