2-5衍射光柵(20xx)(更新版)
【正文】 成一個(gè)衍射光柵，在白光下能觀(guān)察到入射光被分離成彩色光譜。 (4) 垂直入射和斜入射相比， 缺級(jí)級(jí)次相同。 如果光源發(fā)出的光單色性很好，那么光柵給出的光譜是一組很明銳的譜線(xiàn)。對(duì)于總縫數(shù)N很大的光柵，次級(jí)大完全觀(guān)察不到。 ?? kd ?s in由 主最大的數(shù)目 : 因此可以看出，光柵衍射主最大的數(shù)目最多為： ? ? 12 m a x ?? kN ? ?maxk表示只取整數(shù)部分 18 2. 光強(qiáng)為零（暗紋）的角位置和數(shù)目 在光強(qiáng)公式中，兩因子中任一因子為零， P點(diǎn)的光強(qiáng)都會(huì)為零 . 對(duì)于 干涉因子 , ,0s ins in22???N可以得最小光強(qiáng) .0?I當(dāng) 0s in ??N 時(shí) , 0s in ??19 因此最小值（暗紋）的位置滿(mǎn)足 ?? ??? 39。 光柵衍射過(guò)程是由 單縫衍射過(guò)程 和 多縫干涉過(guò)程 組成的。故將出現(xiàn)（ N2）個(gè)次最大和（ N1）個(gè)最小值。 二 、 光柵衍射的實(shí)驗(yàn)裝置 ?光柵衍射的實(shí)驗(yàn)裝置 ?光柵常數(shù)為 d，透光縫寬為 b, 光柵的總縫數(shù)為 N，一束平行單色光垂直照射在光柵上。 ?光柵上每個(gè)狹縫 （ 或反光 部分 ） 的寬度 b和相鄰兩縫間不透光 (或不反光 ) 部分的寬度 a 之和稱(chēng)為 光柵常數(shù) d， 即： d = a + b 透射光柵 反射光柵 ?設(shè)單位長(zhǎng)度內(nèi)的刻痕條數(shù)為 n， 則光柵常數(shù) ?如 每 厘 米 刻 5000 條柵痕的衍射光柵常數(shù) nd1?mcmd 61025 0 0 01 ?????普通光柵刻線(xiàn)為數(shù)十條 /mm ─ 數(shù)千條 /mm m μ110 ??用電子束刻制可達(dá)數(shù)萬(wàn)條 /mm(d? )。 B、由于多縫的存在且縫間距相同（即：任意相鄰縫對(duì)應(yīng)點(diǎn)在屏上同一點(diǎn) 疊加時(shí)，具有相同的位相差），縫間光束將發(fā)生相干疊加，形成等振 幅多光束干涉。 ③ 光柵衍射的光強(qiáng)是單縫衍射因子和縫間干涉因子的乘積。 若 ? ? d ，除零級(jí)主最大外，別無(wú)其它級(jí)主最大存在。其值不超過(guò)零級(jí)主最大的 1/23，所以次最大和暗紋實(shí)際上混成一片，形成光強(qiáng)很弱的黑暗背景。 對(duì)第 K級(jí)來(lái)說(shuō)： dkNdkN ????? ?????? )1(s i n)s i n (Nd??24 ?????? ???????? c o s)( s i ns i n)s i n (Nd??因此 ???c osNd??可見(jiàn)譜線(xiàn)的半角寬度 ??與 Nd的乘積成反比， Nd愈大， ??愈小，譜線(xiàn)愈窄，銳度愈好。 (1) 斜入射級(jí)次分布不對(duì)稱(chēng) (3) 垂直入射和斜入射相比， 完整級(jí)次數(shù)不變。如圖 把波長(zhǎng)不同的同級(jí)譜線(xiàn)集合起來(lái)構(gòu)成一組譜線(xiàn)，稱(chēng)為 光柵光譜 。用閃耀光柵即可解決這個(gè)問(wèn)題。顯然，各級(jí)最大值的位置與閃耀角 ?B 無(wú)關(guān)。 因此，光譜的其它級(jí)干涉最大值（包括零級(jí)）都幾乎落在單槽衍射的暗紋位置處，形成缺級(jí)。 射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)和產(chǎn)生 六、 X 射線(xiàn)衍射 射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)和產(chǎn)生 K A X射線(xiàn) X射線(xiàn)管 + ? K 是發(fā)射電子的 熱陰極 ，A是由鉬 、 鎢或銅等金屬制 成的陽(yáng)極 ， 又稱(chēng) 對(duì)陰極 。 （ Laue） 實(shí)驗(yàn) （ 1912） 六、 X 射線(xiàn)衍射 ?X射線(xiàn)通過(guò)紅寶石晶體 (a)和硅單晶體 (b)所拍攝的勞厄斑照片 六、 X 射線(xiàn)衍射 射線(xiàn)在晶體上的衍射 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? d d? d?? ? ? dsin ? 1 2 晶面 A C B ? : 掠射角 d : 晶面間距 (晶格常數(shù)） ?? s i n2 dCBAC ???),2,1(s i n2 ??? kkd ?? — 布喇格公式 六、 X 射線(xiàn)衍射 射線(xiàn)的應(yīng)用 ?X射線(xiàn)在科學(xué)研究和工程技術(shù)上有著廣泛的應(yīng)用。
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