2-5衍射光柵(20xx)-wenkub
2022-09-02 00:27:09 本頁面
【正文】 0NucAIddP光強(qiáng)公式變?yōu)槲幌嗖罟獬滩钣懻摚? ① ..,s i n 2稱為單縫衍射因子調(diào)制作用對多縫干涉的主最大起花樣的外部輪廓決定整個(gè)光柵衍射來源于單縫衍射數(shù)為單縫衍射光強(qiáng)分布函uc② ??????????????21sin21sin22 N 為多縫干涉光強(qiáng)分布函數(shù)，來源于多縫隙干涉，決定各個(gè)主最大的位置。 C、由于光柵由多個(gè)單縫構(gòu)成，故花樣中保留了單縫衍射的因素。 主極大位置不變，更明亮，更銳細(xì)。 ofb b 光柵平面圖 許多 等寬度 、 等距離 的狹縫排列起來形成的光學(xué)元件 . oL Pf?衍射角 Q P?1L2Ls ? 0PdG將單縫衍射屏 換成 相互平行 等寬度 b 不透光部分 a 縫數(shù) N 多縫衍射屏 縫距 bad ??問題： 與單縫衍射比較，會(huì)出現(xiàn)哪些新的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？ 實(shí)驗(yàn)裝置： 問題？ 不考慮衍射時(shí) , 楊氏雙縫干涉 的光強(qiáng)分布圖： ???? kDyddd ????? t ans i n亮紋 （ k=0,1,2,… ） I0 0 d?2? d? d?2?sinI d??主極大位置不變，更明亮，更銳細(xì)。 25 衍射光柵 diffraction grating 這節(jié)課內(nèi)容非常重要，希望同學(xué)們注意掌握！ 一 . 光 柵 ?光柵 是由大量等寬等間距的平行狹縫 (或反射面 )構(gòu)成的光學(xué)元件 。 ?從 廣義 上理解 ， 任何具有空間周期性的衍射屏都可叫作光柵 。次極大分辯不清。 9 3?N 出現(xiàn)新的極大和極小 定性解釋 A、 ∵ 單縫的夫瑯和費(fèi)衍射花樣，不隨縫的上下移動(dòng)而變化， ∴ 若在縫 平面上再開一些相互平行且等寬的狹縫面構(gòu)成平面衍射光柵，則它 們將給出與原單縫完全相同的花樣并相互重疊，各最大值將在原位置 上得到加強(qiáng)，故強(qiáng)度增大。 11 光強(qiáng)公式： 將單縫衍射的求解方法遍及所有 N個(gè)狹縫，再求和。稱為縫間干涉因子。 14 四、光柵衍射圖樣的主要特征 .s ins ins in 22220 ??NuuII ??根據(jù) 可得出光柵衍射花樣的主要特征是：一系列的主最大、次最大和光強(qiáng)為零的條紋有規(guī)律的分布。 2的級次的主最大，而無更高級次的主最大。s in ?39。 因此 ,兩個(gè)干涉主極大之間有 (N1)個(gè)由于干涉產(chǎn)生的光強(qiáng)為零的最小值 . 20 3. 次最大的角位置和數(shù)目 次最大的角位置可由 0s ins in 2 ??????????Ndd 求得 可以證明，各級次最大的光強(qiáng)遠(yuǎn)比主最大弱得多。 因此， 兩相鄰主最大之間必有 N－ 2個(gè)次最大 。 23 4. 譜線的半角寬度 每一譜線 （主最大值） 的角寬度，它的左右兩側(cè)第一最小值的位置為范圍，從主最大的中心到其一側(cè)的第一最小值的角距離就是每一譜線的 半角寬度 。 缺級發(fā)生在衍射角 ?， 同時(shí)滿足光柵方程（主最大）和單縫衍射極小兩個(gè)條件的地方 。 ★ 入射光垂直照射光柵平面 ： )3,2,1,0(s in ?????? jjd ??? ? ? ??3,2,1,0s ins in 0 ?????? jjd ???★ 入射光與光柵面法線夾角為 θ0，衍射光與光柵面法線夾角為 θ時(shí)， 光柵方程取下列形式： ?光柵平面 0?法線 光柵平面 ?sind0? ?0sin?dθ與 θ0在法線異側(cè)時(shí)， 上式取 號 (2) 斜入射時(shí)，可得到更高級次的光譜，提高分辨率。)s i n( s i n ka ??? adkk ?? ?,3,2,1??k例如：垂直入射級數(shù) 3 ,2 ,1 ,0 ,1,2,3 ????k斜入射級數(shù) 5 ,4 ,3 ,2 ,1 ,0 ,1??k說明 如果入射光中包含兩個(gè)十分接近的波長 ?與 ?’，由于色散 ,它們各有一套窄而亮的主極大 。 入射光為 白光 時(shí)， 不同， 不同，按波長
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