一光柵知識(shí)分享

一光柵

許多平行排列等寬度、等距離的狹縫組成。§17—9衍射光柵1.裝置：光柵常數(shù)：衍射角：⑵光柵衍射是衍射和干涉的總效果。各縫衍射圖樣彼此重合，在相遇處即單縫衍射各級(jí)明紋區(qū)域發(fā)生干涉，形成不同于單縫的光柵衍射，主要是在中央明紋區(qū)域出現(xiàn)一系列明暗條紋。2.光柵衍射的基本原理⑴光通過光柵上每一條縫就象通過單縫一樣發(fā)生衍射，各縫衍射圖樣相同，不隨狹縫位置改變。光柵方程相鄰兩縫間的光程差：3.光柵衍射條紋的形成⑴明紋中央明紋一級(jí)明紋二級(jí)明紋⑵缺級(jí)：按多縫干涉應(yīng)出現(xiàn)明紋處，由于單縫衍射效應(yīng)反成為暗紋的現(xiàn)象。如果光柵常數(shù)與縫寬構(gòu)成整數(shù)比時(shí)，就會(huì)發(fā)生缺級(jí)現(xiàn)象。-66543210-1-2-3-4-5光柵暗紋：—明紋相鄰兩明紋間，有Ｎ-1個(gè)暗紋，Ｎ-2個(gè)次明紋，次明紋光強(qiáng)很弱，相鄰兩明紋間形成一片暗背景。-66543210-1-2-3-4-5一定，減少，增大．一定，

增大，

增大．⑵光柵常數(shù)越小，明紋間相隔越遠(yuǎn)入射光波長(zhǎng)越大，明紋間相隔越遠(yuǎn)⑴能看到條紋的最高級(jí)數(shù)4.光柵衍射條紋特點(diǎn)的討論：<1條縫20條縫3條縫5條縫⑶光柵中狹縫條數(shù)越多，明紋越細(xì)越亮,暗區(qū)愈寬亮紋的光強(qiáng):：?jiǎn)慰p光強(qiáng)）（：狹縫數(shù)，光柵暗紋：（單縫衍射對(duì)多縫干涉的影響）-66543210-1-2-3-4-501-12-2-66543210-1-2-3-4-5

⑷光柵衍射的光強(qiáng)分布Ｎ=5白光入射時(shí)，不同，不同，按波長(zhǎng)分開形成光譜.一級(jí)光譜二級(jí)光譜三級(jí)光譜二衍射光譜連續(xù)光譜：熾熱固體發(fā)出線狀光譜：放電管中氣體發(fā)出帶狀光譜：分子光譜

衍射光譜分類：光柵光譜儀光譜分析由于不同元素（或化合物）各有自己特定的光譜，所以由譜線的成分，可分析出發(fā)光物質(zhì)所含元素或化合物；還可從譜線強(qiáng)度定量分析出元素的含量．例1波長(zhǎng)為5000?和5200?的兩種單色光同時(shí)垂直入射在光柵常數(shù)為0.002cm的光柵上，緊靠光柵后用焦距為2米的透鏡把光線聚焦在屏幕上。求這兩束光的第三級(jí)譜線之間的距離。解：fx2x1例2用每毫米500條柵紋的光柵，觀察鈉光譜線（=5900?）問：（1）光線垂直入射；（2）光線以入射角30°入射時(shí)，最多能看到幾級(jí)條紋？解：（1）k最大取

k=3最多能看到第三級(jí)條紋k最大取k=1取k=500′0"（2）光線以入射角30°入射時(shí)，最多能看到幾級(jí)條紋？例3用波長(zhǎng)為=6000?的單色光垂直照射光柵，觀察到第二級(jí)、第三級(jí)明紋分別出現(xiàn)在sin=0.20和sin=0.30處，第四級(jí)缺級(jí)。計(jì)算（1）光柵常數(shù)；（2）狹縫的最小寬度；（3）列出全部條紋的級(jí)數(shù)。解：例4用白光垂直照射在每厘米有6500條刻痕的平面光柵上，求第三級(jí)光譜的張角.解：紅光第三級(jí)光譜的張角第三級(jí)光譜所能出現(xiàn)的最大波長(zhǎng)綠光紫光不可見例5試設(shè)計(jì)一個(gè)平面透射光柵的光柵常數(shù)，使得該光柵能將某種光的第一級(jí)衍射光譜展開角的范圍．設(shè)該光的波長(zhǎng)范圍為．解：每厘米大約有條刻痕勞厄斑點(diǎn)鉛板單晶片照像底片

單晶片的衍射1912年勞厄?qū)嶒?yàn)X射線冷卻水<§17—10X射線的衍射（1885年倫琴發(fā)現(xiàn)）布拉格反射入射波散射波掠射角晶格常數(shù)

布拉格公式倫琴像W.K.R?ntgen（1845-1923）倫琴

1895年11月意外發(fā)現(xiàn)X射線，并對(duì)X射線進(jìn)行了精心研究。他對(duì)晶體的熱電、壓電現(xiàn)象，電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)介質(zhì)的磁效應(yīng)，陰極射線等方面也做出了很多工作。1894年倫琴擔(dān)任德國的維爾茨堡大學(xué)校長(zhǎng)，他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，觀察細(xì)致，實(shí)驗(yàn)技術(shù)高超，是德國很有名望的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。1895年11月8日晚,倫琴用黑的厚紙板把陰極射線管包起來，意外的發(fā)現(xiàn)1米以外的熒光屏在閃光，而這絕不是陰極射線，因陰極射線穿不透玻璃，只能行進(jìn)幾厘米遠(yuǎn)。倫琴斷定這是一種新射線，命名為X射線。1901年倫琴因發(fā)現(xiàn)X射線獲首屆諾貝爾物理獎(jiǎng)。這張X射線照片，拍自倫琴夫人的手。測(cè)量射線的波長(zhǎng)研究X射線