2-5衍射光柵(20xx)(參考版)
2024-08-16 00:27本頁(yè)面
【正文】 19世紀(jì)末葉，美國(guó)的 (1848～ 1901)創(chuàng)造了精密刻劃?rùn)C(jī)，并發(fā)明了凹光柵，奠定了近代制造優(yōu)質(zhì)光柵的基礎(chǔ)。 六、 X 射線衍射 ?1953年英國(guó)的威爾金斯、沃森和克里克利用X 射線的結(jié)構(gòu)分析得到了遺傳基因脫氧核糖核酸（ DNA) 的雙螺旋結(jié)構(gòu)，榮獲了 1962 年度諾貝爾生物和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 ? 已知 ?、 ? 可測(cè) d — X射線晶體結(jié)構(gòu)分析。在醫(yī)學(xué)和分 子生物學(xué)領(lǐng)域也不斷有新的突破。 六、 X 射線衍射 ?1912年德國(guó)物理學(xué)家勞厄發(fā)現(xiàn)了 X射線通過(guò)晶體時(shí)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象 ， 證明了 X射線的波動(dòng)性和晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的周期性 。 是由原子中的電子在內(nèi)殼層間的躍遷發(fā)出的輻射 。 六、 X 射線衍射 ?X 射線有如下特點(diǎn)：在電磁場(chǎng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn) ，使某些物質(zhì)發(fā)熒光 ， 使氣體電離 ， 底片感光 ，具有極強(qiáng)的穿透力 ， 能透過(guò)一般光線透不過(guò)的物體 。 兩極之間加有數(shù)萬(wàn)伏特的高電壓 ， 使電子流加速 ， 向陽(yáng)極 A撞擊而產(chǎn)生 X 射線 。 ? X射線的發(fā)現(xiàn)是 19世紀(jì)末 20世紀(jì)初物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一 ， 這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著現(xiàn)代物理學(xué)的產(chǎn)生 。3 kk ?? ?,2,139。求 (1)最多能看到第幾級(jí)光譜 ?(2)哪些級(jí)出現(xiàn)缺級(jí)現(xiàn)象 ? 解 : (1) ?? kba ?? s in)(? ?,1,0 ??k090?? 時(shí) ?bak ??m a x?取整，即最多可看到第 4級(jí)光譜 (2)滿足 39。 這樣一來(lái) ， 80%— 90%的光能集中到的一級(jí)譜線中 ， 使其強(qiáng)度大大增強(qiáng) ， 用同樣的方法，也可以把光強(qiáng)集中到二級(jí)閃耀波長(zhǎng) ?B2 附近的二級(jí)光譜中去。 又因?yàn)殚W耀光柵 d ? b。 38 若光譜中對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng) ?Bk，使下式成立： BkB kd ?? ?2s in則 ?Bk 稱為 第 k級(jí)閃耀波長(zhǎng) 。則槽間干涉的零級(jí)最大值與單槽面衍射的中央最大不再重合。 單槽面的衍射光的零級(jí)衍射最大值的位置，應(yīng)在槽面反射方向有最大的衍射光強(qiáng)。 對(duì)應(yīng)零級(jí)干涉最大值。 37 B?光柵平面法線 槽面法線 B?2槽間干涉主極大的位置，仍有光柵方程 dsin? = k?決定。 如圖所示 ： B?光柵平面法線 槽面法線 在一塊玻璃板上鍍一層反射率很高的金屬層，然后用鋼刀在金屬層上等間隔地刻畫(huà)很密的鋸齒形溝槽，即形成了閃耀光柵。 36 目前在分光儀器中使用的光柵幾乎都是反射式的閃耀光柵。 因此，只需設(shè)法把光能集中到這一光譜上來(lái)即可。 造成這種情況的原因是單縫衍射因子的零級(jí)與縫間干涉因子的零級(jí)主最大 重疊 。其余的光能又分散在各級(jí)光譜中，致使每級(jí)光譜中的強(qiáng)度比較小。 1?k1??k2??k3??k 2?k 3?k紫 紅 紫 紫 紫 紫 紫 紅 紅 紅 紅 紅 ?光柵是一個(gè)很好的分光元件 即色散元件 ?波長(zhǎng)很接近的兩條譜線是否一定能在光柵光譜中分辨出來(lái)？ ｛ ｛ ｛ ｛ ｛ ｛ ｛ ｛ 4 2 3 1 0 1 3 2 4 ?j光 盤的凹槽形成一個(gè)衍射光柵，在白光下能觀察到入射光被分離成彩色光譜。 入射光為 白光 時(shí)， 不同， 不同，按波長(zhǎng)分開(kāi)形成 光譜 . k??),2,1,0( s i n ???? kkd ???sin0I一級(jí)光譜 二級(jí)光譜 三級(jí)光譜 ba???33 如果是白光，則光柵光譜中除零級(jí)仍為一條白色亮線外，其它各色譜線都排列成連續(xù)的譜帶，第二、三級(jí)后可能發(fā)生重疊。 I sin? 0級(jí) 1級(jí) 2級(jí) 3級(jí) ? ?’ a?a??如果是復(fù)色光入射，同級(jí)的 不同顏色的條紋按波長(zhǎng)的順 序排列， 稱為光柵光譜。)s i n( s i n ka ??? adkk ?? ?,3,2,1??k例如：垂直入射級(jí)數(shù) 3 ,2 ,1 ,0 ,1,2,3 ????k斜入射級(jí)數(shù) 5 ,4 ,3 ,2 ,1 ,0 ,1??k說(shuō)明 如果入射光中包含兩個(gè)十分接近的波長(zhǎng) ?與 ?’，由于色散 ,它們各有一套窄而亮的主極大 。 (4) 垂直入射和斜入射
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