《大學(xué)物理》課件11.7 光柵衍射_第1頁(yè)
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一、光柵的結(jié)構(gòu)11.7光柵衍射光柵：平行、等寬、等間距的多條狹縫(或反射面)構(gòu)成的光學(xué)元件衍射光柵(透射光柵)反射光柵(閃耀光柵)從工作原理分:分類：光柵常數(shù)：a是透光部分的寬度——縫寬b是不透光部分的寬度光柵常數(shù)d的數(shù)量級(jí)約10-6米即每毫米內(nèi)刻有幾百條刻痕l每條單縫都產(chǎn)生同樣的單縫衍射圖樣縫與縫之間的子波干涉產(chǎn)生干涉條紋,各條紋的強(qiáng)度受單縫衍射條紋強(qiáng)度調(diào)制縫數(shù)增多,縫間干涉明紋變細(xì).縫數(shù)很多,縫間干涉形成一系列很細(xì)的干涉明紋,各明紋的極值受單縫衍射因素的調(diào)制.二、光柵衍射條紋的形成

光柵衍射包含單縫衍射和縫間子波相互干涉兩種因素qlabfPOqq三、光柵方程——光柵衍射的明紋公式為相鄰縫間各對(duì)應(yīng)子波沿方向的光程差明紋條件（、、…）四、譜線的缺級(jí)則缺級(jí)則缺級(jí)如只考慮單縫衍射強(qiáng)度分布只考慮雙縫干涉強(qiáng)度分布雙縫光柵強(qiáng)度分布例1

實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有每毫米刻有300條刻痕的光柵，用鈉光燈（589.3nm）作光源，光線垂直入射光柵，在分光計(jì)望遠(yuǎn)鏡中總共可以觀察到7條明紋，試求：（1）該光柵的光柵常數(shù)是多少？（2）第幾級(jí)缺級(jí)？（3）狹縫寬度是多少？解：（1）每毫米刻有300條刻痕，所以光柵常數(shù)mm=3.33×10-6m

（2）由光柵方程得

可見(jiàn)當(dāng)=1時(shí)，取到最大值，所以

只能取整數(shù)，故=5，

如果不考慮缺級(jí)，應(yīng)該可以觀察到2+1=11條明紋

實(shí)際上只看到7條，少了4條?？梢耘卸ㄊ堑诙?jí)、第四級(jí)（k=±2，±4）缺級(jí)。

（3）mm=1.67×10-6m

一平面透射光柵，在1mm內(nèi)刻有500條刻痕?，F(xiàn)用λ=0.59×10-3mm鈉光譜觀察。求(1)光線垂直入射時(shí),最多能看到第幾級(jí)光譜？(2)光線以300角入射時(shí)，最多能看到哪幾條光譜?例2

（1）光柵常數(shù)為解：取整，即垂直入射時(shí)，最多能看到第三級(jí)光譜(2)光線斜入射，相鄰兩光線的光程差為斜入射時(shí)的光柵方程為取整，最多能看到第五級(jí)光譜取整，只能看到第一級(jí)光譜即共可看到-1,0,1,2,3,4,5七條光譜衍射線和入

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