光的衍射§1、衍射現象§2、單縫夫瑯禾費衍射§3、光學儀器分辨本事§4、衍射光柵§5、光柵光譜§6、倫琴射線衍射作者：張殿鳳11/38§1、衍射現象一、衍射現象：夫瑯禾費圓空衍射22/38二、惠更斯——菲涅耳原理pr波振面振幅正比ds,反比于r,與相關時，振幅為零振動位相僅決定于r三、菲涅耳衍射與夫瑯禾費衍射夫瑯禾費圓屏衍射33/38§2、單縫夫瑯禾費衍射一、試驗裝置I二、明暗條紋條件振幅矢量法44/380Ia55/38Ia66/38O點A暗紋明紋討論a一定：一定：aak=1,2,3,77/38三、菲涅耳波帶法暗明中央亮區單縫衍射a準確計算給出明條紋中心對應衍射角滿足：88/38小孔衍射由里向外假定pba99/38奇數個波帶偶數個波帶k很大b很大亮暗a不變,b改變;k發生奇偶改變,p點亮暗改變a很大，b小：此時為幾何光學1010/38例:已知、求、透鏡焦距中央明紋寬度解、xDopk=31111/381、單縫向上平移,衍射條紋怎樣改變?2、用波帶分割法說明單縫衍射條紋兩側為何強度下降?3、楊氏雙縫試驗是否有單縫衍射現象?1212/38§3、光學儀器分辨本事d人眼最小分辨角分辨角倒數稱系統分辨率1313/38d合成光強谷、峰之比約為0.81414/38例：在通常亮度下，人眼瞳孔直經為3毫米，問人眼最小分辨角是多大？假如沙窗上兩根細絲之間距離為2毫米，人離開沙窗多遠恰能分辨清楚？解、黃綠光sL1515/38§4、衍射光柵一、光柵：光柵常數a為縫寬，b為縫間距二、光柵衍射特點衍射圖樣由各狹縫衍射和諸狹縫來光之間相互干涉所決定。光柵方程決定明紋位置1616/38Id1717/38衍射光強是單個狹縫在衍射圖樣中心處產生光強單縫衍射因數縫間干涉因數1818/381、主極大衍射光柵明紋設第一個因子不為零，考慮第二個因子當則洛比達法則求其極限為N主極大光強是單縫衍射光強倍將代入主極大位置由光柵方程給出1919/382、極小衍射光柵暗紋所以兩個主極大之間有N-1個極小，暗紋，N-2個次極大。N=7，6個極小，5個次極大2020/383、缺級第一個因子為零，第二個因子不為零，亮紋消失。整數單縫衍射雙縫干涉2121/38缺級2222/384、討論ab一定：光柵光譜c一定一定m值是有限光柵是研究原子結構，光譜分析不可缺乏工具。一定：2323/38三、光柵制作：夫瑯禾費1819羅蘭1882刻劃光柵每英寸43000條2424/38例、波長為500nm和520nm兩種單色光同時入射在光柵常數為0.002cm繞射光柵上。緊靠光柵用焦距為2m透鏡把光線會聚在屏幕上。求、這兩種單色光第一級譜線和第三級譜線之間距離。解、f2525/38例、用每毫米有500條柵紋繞射光柵觀察鈉光譜線問：1、光線垂直入射；2、光線以30度角入射時，最多能看到第幾級條紋？解：1、最多條紋數由決定2、fABC2626/383、若在第3級譜線處恰能分辨出納雙線,光柵必須有多少條縫(鈉雙線589.0nm和589.6nm組成)解:這個要求不高2727/38fABCABCD2828/38§5、光柵光譜光柵方程復色光入射,因為各成份色光波長不一樣,除中央零級條紋外各成份色光其它同級明條紋將在不一樣衍射角出現,同級不一樣艷色明紋將按波長次序排列成光柵光譜,既為光柵分光作用.波長很靠近兩條譜線是否一定能在光柵光譜中分辨出來?2929/38表示波長相近兩條譜線角間隔(主極大之間角距離)譜線本身半角寬(某一主極大中心到相鄰一級極小角距離)3030/38表示波長相近兩條譜線角間隔(主極大之間角距離)譜線本身半角寬(某一主極大中心到相鄰一級極小角距離)I3131/38微分波長差為兩條第m級譜線角距離譜線半角寬度恰能分辯時光柵分辯本事m為級數N為總縫數3232/38§6、倫琴射線衍射序言：光柵是高分辨本事光學元件，每毫米有1200條刻痕光柵，總寬度為5cm,在由它產生第一級光譜中，對于600nm紅光，它能分辨出1nm波長。假如用棱鏡達到一樣精度，棱鏡底邊需半米寬，制造是困難。光柵測波長比用單縫，雙縫優越得多。

對于短波0.01---10nm電磁波，它已無法發揮作用。一、x射線取得及用處：倫琴：德國維爾茨堡大學校長兼物理所所長。1895,11,8日黃昏。氰化鋇鉑紙片作熒光屏。穿透性強，使攝影底片感光，不能用磁場使它偏轉，19獲諾貝爾物理學獎。后測出其波長。3333/38X射線管氰化鋇鉑熱陰極陽極+高電壓AK3434/38二、x射線波長測定原理：勞埃19布喇格父子X射線照射晶格，晶格作受迫振動，向各個方向散射。在反射方向最強，視為鏡面反射。布喇格公式dABC3535/38p鉛板感光膠片晶片X射線管熱陰極陽極高電壓AK+-三、試驗裝置與方法3636/38ad一定，m=1隨改變，這方面工作發展了倫琴射線光譜分析，研究原子結構極為主要。b一定，m=1d隨改變，這一研究工作發展為倫琴射線晶體結構分析。3737/38以波長為1.10