皮偉光的衍射優(yōu)選皮偉光的衍射Ppt2一.光的衍射1.現(xiàn)象?縫寬2.定義：

光在傳播過程中能繞過障礙物的邊緣而偏離直線傳播的現(xiàn)象叫光的衍射。33.

惠更斯—菲涅耳原理（Huygens-Fresnelprinciple）43.

惠更斯—菲涅耳原理（Huygens-Fresnelprinciple）②空間任一點的光振動是所有這些子光波在該點的相干疊加。①波振面上每一點都可以看成發(fā)出球面子波的新波源惠更斯：子波的概念菲涅爾：子波干涉（子波相干疊加）的思想54.分類有限遠(yuǎn)夫朗和費衍射無限遠(yuǎn)菲涅耳衍射近場衍射遠(yuǎn)場衍射67二、單縫的夫瑯和費衍射單縫的夫瑯和費衍射實驗光路圖衍射角*S

ff

a透鏡L透鏡L·pB縫平面觀察屏0A81明暗條紋出現(xiàn)的條件明暗條紋出現(xiàn)的位置條紋寬度（中心條紋、相鄰明或暗條紋的間距）如何準(zhǔn)確描述?oxx

9★半波帶法11’22’a10A2A1ABCaf三個半波帶亮紋P11A2A1ABCaf四個半波帶暗紋A3P12縫被分成偶數(shù)個半波帶縫被分成奇數(shù)個半波帶中央明紋明紋中心：暗紋中心：

13★入射光斜入射到單縫上θBA明紋中心暗紋中心邊緣14中央明紋中心+1級暗紋中心-1級暗紋中心+1級明紋中心★條紋位置和寬度：①

k級暗紋位置：-1級明紋中心-2級暗紋中心-2級明紋中心+2級明紋中心+2級暗紋中心ox15④級明紋寬度中央明紋線寬度為其它明紋寬度的兩倍③

中央明紋寬度②

k級明紋位置：

中央明紋半角寬度:16★中央明紋寬度隨縫寬的變化：17★條紋間距隨光波波長的變化：18★單縫衍射的相對光強分布：sina1IOqlIo0.0470.0172lala-2la-19干涉與衍射的區(qū)別與聯(lián)系?課堂思考與討論共同點：1.干涉與衍射都是光的波動性的體現(xiàn)；2.光的相干疊加的結(jié)果。不同點：（共同點與不同點）1.相干光束數(shù)量不同2.(雙縫)干涉與（單縫）衍射的條紋分布特點不同2021泊松亮斑22三、光柵衍射1.基本概念光柵—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。種類：d反射光柵d透射光柵光柵常數(shù):a是透光（或反光）部分的寬度b是不透光(或不反光)部分的寬度232.光柵衍射本質(zhì)光柵衍射圖樣是單縫衍射和多光束干涉的綜合效果。24明紋（主極大）位置光柵方程缺級單縫衍射極小多光束干涉極大如果某一同時滿足以上兩式，則k級主極大缺級缺級級次缺級次數(shù)缺級條件：25第一次缺級第四級缺級26菲涅爾：子波干涉（子波相干疊加）的思想干涉與衍射都是光的波動性的體現(xiàn)；例1在夫瑯禾費單縫衍射實驗中，波長為③若=600nm,a=2um,實際呈現(xiàn)的全部級數(shù)為多少？b是不透光(或不反光)部分的寬度雙縫、等傾、劈尖、牛頓環(huán)、邁克爾遜干涉儀物（物點集合）象（象斑集合）k一定時，，由于利用X射線分析晶體結(jié)構(gòu)的杰出工作，k一定時，，—X射線光譜分析。方向，單縫處波振面可分成的半波帶③若=600nm,a=2um,實際呈現(xiàn)的全部級數(shù)為多少？④級明紋寬度發(fā)出球面子波的新波源光柵—大量等寬等間距的平行狹縫(或反射面)單縫衍射光強曲線條紋位置由多縫干涉決定，強度受到單縫衍射的調(diào)制。多縫衍射光強曲線多縫干涉光強曲線

衍射光強分布：27問題：1.在屏幕上觀測到的譜線的最高級次？2.缺級能否避免？3.光柵有何用途？4.判定光柵性能的指標(biāo)？28例1

在夫瑯禾費單縫衍射實驗中，波長為的單色光垂直入射在寬度為的單縫上，對應(yīng)于衍射角為的方向，單縫處波振面可分成的半波帶數(shù)目=？

答案：4個29例2在夫瑯和費單縫衍射實驗中，波長為的單色光垂直入射在寬度為a的單縫上，如果中央條紋兩旁第三個暗條紋之間的距離為x，求透鏡的焦距f。30例3波長為的單色光垂直照到光柵上，測得第二級主極大的衍射角為，第三級缺級。求：①光柵常數(shù)②透光縫的最小寬度a

③若=600nm,a=2um,實際呈現(xiàn)的全部級數(shù)為多少？

31光柵光譜白光（350770nm）的光柵光譜是連續(xù)譜：0級1級2級-2級-1級(白)3級-3級k一定時，，正入射：主極大位置也不同，形成同一級光譜。不同顏色光的完整光譜條件：3233四光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)1.圓孔的夫瑯禾費衍射圓孔孔徑為DL衍射屏觀察屏中央亮斑（愛里斑）1f愛里斑D

愛里斑變小集中了約84%的衍射光能。（Airydisk）相對光強曲線1.22(/D)sin1I/I00342.透鏡的分辯本領(lǐng)幾何光學(xué)：

物點象點物（物點集合）象（象點集合）（經(jīng)透鏡）波動光學(xué)：物點象斑物（物點集合）象（象斑集合）（經(jīng)透鏡）

衍射限制了透鏡的分辨能力。35優(yōu)選皮偉光的衍射Ppt①光柵常數(shù)同一層晶面上點間散射光的干涉：共同獲得了1915年的諾貝爾物理學(xué)獎。③若=600nm,a=2um,實際呈現(xiàn)的全部級數(shù)為多少？b是不透光(或不反光)部分的寬度構(gòu)成的光學(xué)元件。菲涅爾：子波干涉（子波相干疊加）的思想五X射線的衍射（diffractionofX-rays）惠更斯—菲涅耳原理（Huygens-Fresnelprinciple）衍射限制了透鏡的分辨能力。k一定時，，▲世界上最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡：菲涅爾：子波干涉（子波相干疊加）的思想物點象點1845—1923物（物點集合）象（象點集合）兩個光點剛可分辨非相干疊加兩個光點不可分辨

瑞利判據(jù)對于兩個等光強的非相干的物點，一個象斑的中心恰好落在另一象斑的邊緣可以分辨的。（Rayleighcriterion）：如果（第一暗紋處），則此兩物點被認(rèn)為是剛剛?cè)粝蟀咴倏拷筒荒芊直媪恕?6小孔（直徑D）對兩個靠近的遙遠(yuǎn)的點光源的分辨離得太近不能分辨瑞利判據(jù)剛能分辨離得遠(yuǎn)可分辨37ID**S1S20最小分辨角（angleofminimumresolution）：分辨本領(lǐng)（resolvingpower）：38不可選擇，望遠(yuǎn)鏡：▲

世界上最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡：建在了夏威夷山頂?！澜缟献畲蟮纳潆娡h(yuǎn)鏡：建在了波多黎各島的地球表面僅1012W的功率，D=305mArecibo，能探測射到整個也可探測引力波。D=8m39顯微鏡：D不會很大，▲在正常照明下，人眼瞳孔直徑約為3mm，∴電子顯微鏡分辨本領(lǐng)很高，的結(jié)構(gòu)。電子l：0.1A1A（10-210-1nm）可分辨約9m遠(yuǎn)處的相距2mm的兩個點▲夜間觀看汽車燈，遠(yuǎn)看是一個亮點，逐漸移近才看出是兩個燈。對=0.55m（5500A）的黃光，1，可觀察物質(zhì)401895年德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了高速電子撞五X射線的衍射（diffractionofX-rays）1.X射線的產(chǎn)生擊固體可產(chǎn)生一種能使膠片感光、空氣電離、熒光質(zhì)發(fā)光的中性射線，

稱為X射線。-KAX射線X射線管+K—

陰極，A—

陽極加速陰極發(fā)射的熱電子AK間加幾萬伏高壓，X射線管的結(jié)構(gòu)如下：41威廉.倫琴1845—1923

由于發(fā)現(xiàn)X射線獲1901年（首屆）諾貝爾物理獎WilhelmC.R?ntgen德國人42ddddsin12晶面ACB2.X射線在晶體上的衍射①.衍射中心：:掠射角d：

晶面間距②.同一層晶面上點間散射光的干涉：每個原子都是散射子波的波源。③.面間散射光的干涉：NaCld=0.28nm符合反射定律的散射光加強（晶格常數(shù)）43散射光干涉加強條件：——

烏利夫—布拉格公式三.應(yīng)用▲

已知、可測d▲

已知、d可測—X射線晶體結(jié)構(gòu)分析。—X射線光譜分析。共同獲得了1915年的諾貝爾物理學(xué)獎。布拉格父子（，）由于利用X射線分析晶體結(jié)構(gòu)的杰出工作，44威廉.亨利.布拉格（父）威廉.勞倫斯.布拉格（子）1862—19421890—197145干涉、衍射總結(jié)什么叫干涉？什么叫衍射？為什