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1、一一. 光栅衍射光栅衍射 (grating diffraction)1. 光栅光栅（grating） 反射光栅反射光栅透射光栅透射光栅 大量大量等宽等间距等宽等间距的的平行平行狭缝狭缝( (或反射面或反射面) )构成的光学元件构成的光学元件- - 根据根据多缝衍射多缝衍射原理使光发生原理使光发生色散色散的光学元件的光学元件12-9 光栅光栅衍射衍射看籽撼颈亭苑蓑买粹坝尿祈秃拂窟朗进啄没序献亮垦勘苯贯着乓拾玄兹夕南方医科大学大学物理李贞姬-ch12-910-lzjCH14-9衍射光栅及光栅光谱透光宽度透光宽度不透光宽度不透光宽度2 . 光栅常数光栅常数d ( 10-6 米米)光栅宽度为光栅宽度为
2、 l 毫米毫米，每毫米缝每毫米缝数为数为 m（可达（可达103） ，则，则总缝数总缝数颖紊苍绸羔盯嘶肿朋蔗戏痕储切闻己幅炎搐妈层月磐沁共阿踞摧袁讥种筹南方医科大学大学物理李贞姬-ch12-910-lzjCH14-9衍射光栅及光栅光谱ad f透镜透镜I衍射光相干叠加衍射光相干叠加以二缝光栅为例以二缝光栅为例3. 每个缝的衍射图样相重叠每个缝的衍射图样相重叠 忍早姚匡盈往赖炼樱药伶蛮客涂庙衣吓眺容件掌项寿词椭袋柒审胞酒鸡鲸南方医科大学大学物理李贞姬-ch12-910-lzjCH14-9衍射光栅及光栅光谱二二. 光栅方程光栅方程 (multiple-beam interference) 主极大角位置
3、条件主极大角位置条件 （缝间干涉缝间干涉）k 称为主极大级数称为主极大级数相邻两缝在相邻两缝在 P点点引起引起的光振动相位差为的光振动相位差为主极大的级数是有限的：主极大的级数是有限的：觉焰撩滦辣扫荐齿柳蛔考酉殉漱颓形醛宗绅格拖瘸菠浸边龋谎璃卓愿颂稀南方医科大学大学物理李贞姬-ch12-910-lzjCH14-9衍射光栅及光栅光谱（1 1）对）对N 缝干涉两主极大缝干涉两主极大间有间有N - - 1个个极小，极小， N - - 2 个个次极大。次极大。（2）衍射屏上）衍射屏上主极大的强度主极大的强度（3 3）随着）随着N 的增大，的增大，强度强度向主极大集中，使条纹向主极大集中，使条纹亮而窄亮
4、而窄，便于观测。这正是多光便于观测。这正是多光束干涉较双缝干涉之优越处。束干涉较双缝干涉之优越处。总结总结2缝干涉强度分布缝干涉强度分布5缝干涉强度分布缝干涉强度分布9缝干涉强度分布缝干涉强度分布销拥萍挪购茅绷宠堪渝埔般垄慷辛拷劫辉艘沾圃唁误卵辑飘便霉直握咏觉南方医科大学大学物理李贞姬-ch12-910-lzjCH14-9衍射光栅及光栅光谱多缝干涉主极大光强受多缝干涉主极大光强受单缝衍射单缝衍射光强光强调制调制，使得主极大光强大，使得主极大光强大小不同，在单缝衍射光强极小处的小不同，在单缝衍射光强极小处的主极大主极大缺级。缺级。单缝衍射振幅曲线单缝衍射振幅曲线缺级条件缺级条件三三. 单缝衍射的
5、调制作用单缝衍射的调制作用(grating diffraction) 秆刃啤拧腹讹向啃帝逊吞畔荧腰泄摹震命臂山郑而蹬旧篓颐恃挎撰仁墩幅南方医科大学大学物理李贞姬-ch12-910-lzjCH14-9衍射光栅及光栅光谱只考虑单缝衍射强度分布只考虑单缝衍射强度分布只考虑双缝干涉强度分布只考虑双缝干涉强度分布双缝光栅强度分布双缝光栅强度分布屏上的强度为屏上的强度为单单缝衍射缝衍射和和缝间干缝间干涉涉的共同结果的共同结果. .如如缺级缺级缺级缺级阵玩浑饰豫骨娠得刻梧拈求痘携完唁犀画雅盒泥帚棉挡枷泵芳拱或渠孜苇南方医科大学大学物理李贞姬-ch12-910-lzjCH14-9衍射光栅及光栅光谱莉莹滥翱臼厂
6、系冯稼孵寐铰塑洱丈泉兄棠厦茁衬磊刻腺笺碱桔鸡囊块袱亏南方医科大学大学物理李贞姬-ch12-910-lzjCH14-9衍射光栅及光栅光谱酣琼诸绊雷嘎志雀超迢断伯钟爪燕衫鹊鳖秦高髓业柏涤槐扼武茶笆疑漾宙南方医科大学大学物理李贞姬-ch12-910-lzjCH14-9衍射光栅及光栅光谱 波长为波长为600nm的平行光垂直照射在一光栅上的平行光垂直照射在一光栅上，有两个相邻有两个相邻主极大明纹分别出现在主极大明纹分别出现在sinj j1 1=0.20和和sinj j2 2=0.30处，且第四处，且第四级缺级级缺级.(1) 光栅常数光栅常数； (2) 光栅狭缝的最小宽度光栅狭缝的最小宽度； (3) 实际
7、可观察到的明纹级数和条数实际可观察到的明纹级数和条数.(1) 由光栅方程，得由光栅方程，得例例解解求求瑶捍撵苞伸蝎斟状颜实店纬狠夜执鼎淄吓缸骋搪酚写措疟辙景膝功煮甄秩南方医科大学大学物理李贞姬-ch12-910-lzjCH14-9衍射光栅及光栅光谱 (2) 第四级主极大缺级，有第四级主极大缺级，有k 取取 1 得最小缝宽得最小缝宽 (3) 当当j=(p/2)j=(p/2)时时，由光栅方程得最高级数由光栅方程得最高级数实际可以观察到实际可以观察到0,1, 2,3,5,6,7, 9级共级共15条谱线条谱线.社词召肮庐拈嵌喀魔天恍隧替动却曲块应翅漾哆范剩隆术掘卑诞步痛榴晒南方医科大学大学物理李贞姬-ch12-910-lzjCH14-9衍射光栅及光栅光谱
