大学物理 电子教案,波动光学（5）,22章4节 多缝光栅衍射,一、光栅,反射式光栅,透射式光栅,二、光栅衍射的特点,（1）光栅衍射的强度 被一个单缝图样调制,光栅衍射强度分布,双缝衍射强度分布,（2）主极大是明亮 纤细的亮纹， 相邻亮纹间是 一片宽广的暗区， 暗区中存在一些微弱的明条纹， 称 次极大。,（3）主极大是各缝出来的衍射光干涉而成的，其 位置：,N 为缝数 d=a+b 为缝间距（光栅常数）,光栅方程,N 2N,N-1 条暗纹,K 级明纹旁是 KN-1和 KN+1级暗纹,4条缝 5条缝,（4）缺级现象： 为整数比时，缺 k 级。,（5）主极大特别明亮而且尖细，是因为缝多。,N为缝数,d 为缝间距，k 为 k 级主极大的半角宽度,可以证明，主极大强度 I N2,d 一定时，缝数越多，条纹越尖细,中央主极大,k,例1、波长为 =590nm 的平行光正入射到每毫米 500条刻痕的光栅上时，屏幕上最多可以看到多少条明纹？,解：光栅常数,可以看到 条明纹,例2、在上题条件下，平行光斜入射 i =300 时，屏幕上 最多可以看到哪些条明纹？,解：光栅方程为,注意： 平行光 斜入射时， 光栅方程为,总共见到7条，上方 5 条，下方1条,总共见到7条，上方 1 条，下方 5 条,但从第 一个天线到第 N 个天线,位相依次落后 /2 , 若相邻天线中心间的距离 d= /2 ，问：离天线很远处什么方向上， （与天线列阵 的法线夹角=? ）天线列阵发射的电磁 波最强?,例3、天线列阵由一沿水平直线等距排列的 N 个天线 组成，每个天线均发射波长为 的球面电磁波.,q,解:,最强,实际上中央明纹在 = -300 的方向上。,=?,？,22章5节 圆孔衍射 光 学仪器的分辨率,一、圆孔夫琅和费衍射,能够 区分多么近的两个物点,是光学仪器的重要性能。,一、圆孔夫琅和费衍射,爱里斑,二、光 学仪器的分辨率,1、透镜的分辨率 瑞利判据,刚好可以辨别,瑞利判据,刚好能分辨时，S1 、S2 两点间的距离是光学仪器的 可分辨的最小距离 x，R 是最小分辨角。,理论证明,第 一极小,分辨率（分辨本领）：,定义为,越大越好,最小分辨距离：,另：,例4、人眼的瞳孔 用 的光考虑，设 求：,解：,2、光栅的分辨率,光栅、棱镜等类光学仪器的分辨率是指把波长靠得很近的两条谱线 、 分辨清楚的本领。定义为：,22章6节 x 射线衍射 （布喇格衍射）,X射线：=1A0,用晶体作三维光栅,一、衍射现象,劳厄斑,劳 厄 斑,二、布喇格公式,亮斑的位置：,作用： （1）已知晶格常数d 及亮斑的位置，可求 x 射线的 波长。,（2）根据图样及 ，可研究晶格结构和 x 射线本身的 性质,作业 2218、22、24、,课外思考 22 （11、15、16、19、23、25、26）,