14章光的衍射(參考版)
2025-07-27 03:46本頁面
【正文】 第 14章 光的衍射 (完 ) 衍射光強的計算機模擬 (p213216) 不要求 。 在醫(yī)學(xué)和分子生物學(xué)領(lǐng)域也不斷有新的突破。 因為晶體有很多組平行晶面，晶面間的距離 d 各 不相同所以， 勞厄斑是由空間分布的亮斑組成。若要在該 方向上不同晶面上原 子散射光相干加強， 則必須滿足： ?3,2,1???? kkMPNM ???? kd ?? s in2即當(dāng) 時各層面上的反射光相干加強，形 成亮點，稱為 k 級干涉主極大。 1913年英國物理學(xué)家布喇格 父子提出一種簡化了的研究 X射線衍射的方法，與勞厄 理論結(jié)果一致。 第 14章 光的衍射 (完 ) 48 X 射線晶體衍射 天然晶體可以看作是光柵常數(shù) 很小的空間三維衍射光柵 。 穿透力強 波長較短的電磁波，范圍在 ~10nm之間。 在單縫衍射中央亮紋范圍內(nèi)，雙縫干涉亮紋數(shù)目為： (1) 透光縫 a 的單縫衍射中央明條紋寬度為多少 ? (2)在該寬度內(nèi) ,有幾個光柵衍射主極大 ? 46 22s i n ?? ka ?解 fx ??fxtg ??? ??? s i n???fxa 11?k)( mafx ?? ?中央明條紋寬度為 : mxx 10 ????? kba ??? s i n))(2(?kfxba ??? )()( 1 ????fxbak?2??k取個主極大等 5,2,1,0 ????? k一級暗線位置 : 時1xx ?fxtg ??47 *X 射線衍射 布喇格公式 ? X 射線 原子內(nèi)殼層電子躍遷產(chǎn)生的一種輻射和高速電子 在靶上驟然減速時伴隨的輻射，稱為 X 射線。 的平行光垂直照射雙縫，在雙縫后放一焦距 f = 的透鏡，求： 1) 在透鏡焦平面處的屏上雙縫干涉條紋的間距 ?x； 2) 在單縫衍射左右亮度范圍內(nèi)的雙縫干涉亮紋數(shù)目。 ( ) ( s i n s i n )a b i??? ? ?（ 2）如平行光以 角入射時，由光程差的計算公式，光程差為 : i斜入射時的光柵方程為 : ( ) ( s i n s i n ) 0 , 1 , 2a b i k k??? ? ? ? ? ? 102m a x ?? ????k 代入數(shù)值得 負有正 ,?030i ?可以看到 :3,2,1,0,1,2,3 共 7條明紋 43 )(102)30s i n90) ( s i n(1 96 ???? ?? ? ???? kk ba 取? ??而在 O點下方觀察到的最大級次為 k2，取 得 ?90??? 2))(()]30s i n)90) [ s i n ((29 ??????????????kkbaba取??? 所以斜入射時，總共有 條明紋。 解： 如圖 （ b） 所示 ， 作 AC垂直入射波波線 ， BD垂直衍射波波線 ， ?為 斜射角 ， ?為 衍射角 。榮獲 1986年諾貝爾物理學(xué)獎的掃描隧道顯微鏡最小分辨距離已達 ，能觀察到單個原子的運動圖像?，F(xiàn)在最大的天文望遠鏡直徑已達？米以上。 . . 不能分辨 . . 恰能分辨 瑞利判據(jù) : 若一個點光源的衍射圖樣的中央最大處恰好與另一點光源衍射圖樣的第一極小處相重合 ,則這兩個點光源恰能被分辨。 圓孔衍射和光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng) 37 幾何光學(xué)：一個點通過透鏡成像于一點。求： (1)單縫衍射的中央明紋寬度 ?x=？ (2)在此中央明紋寬度內(nèi)共有幾個主極大？ 35 )si n( s i n id ?? ???? kid ??? )s i n( s i ni和 ? 的符號規(guī)定 : n ? 0 i 0 入射光 衍射光 (法線 ) 光柵 （ +） （ ） k確定時，調(diào)節(jié) i，則 ? 相應(yīng)改變。 dsin? =k? , k= 0,1,2,… asin? =? ,...4,22 ????? kkadk缺級： k=2 解 (1)由中央明紋寬度公式 例題 146一光柵每厘米有 200條狹縫，透光縫寬a= 105m, 透鏡焦距 f =1m, 波長 ?=6000197。 10在無窮遠處，看不見 )。 7， 177。 5，177。 2， 177。 ，于是 kmax=d /?=10 缺級： d=6 106m a= 106m 8,44 ????? kkadk
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