衍射2光栅衍射.ppt

广义地,任何具有空间周期性的结构,:透射光栅、反射光栅、阶跃光栅、全息光栅…作用:色散(分光),。因此,它是单缝衍射和多缝干涉的总效果。1光栅衍射图样的形成1)单缝的夫琅和费衍射图样与缝在垂直于透镜L的光轴方向上的位置无关。衍射角相同的光线,会聚在接收屏的相同位置上。OaOa换句话说,单缝的夫琅和费衍射图样,不随缝的上下移动而变化。2abqd=a+bqxf0屏衍射角dsinq2)多缝干涉若干平行的单狭缝所分割的波面具有相同的面积。各狭缝上的子波波源一一对应,且满足相干条件。相邻狭缝对应点在衍射角方向上的光程差满足:(a+b)sin=kk=0,±1,±2,±3···则它们相干加强,形成明条纹。狭缝越多,条纹就越明亮。多缝干涉明条纹也称为主极大明条纹3相邻两缝对应子波,到达屏上的相位差φ=2/·(a+b)·sin=2k,k=0,±1,±2···第k级主极大明条纹,对应的相邻两振幅矢量相位差为:φk=2k。同理,第k+1级主极大对应φk+1=2(k+1)在φk<φ<φk+1这种情况下,N个狭缝对应的合成振幅矢量Ai的变化,用N=6为例来说明:A1A2A3A4A5A64所以,在第k级主极大明条纹与第k+1级主极大明条纹间有(N-1)个暗条纹,它们对应的相位差和光程差分别为:(a+b)·sin=k′/N,k′=±1,±2···±(N-1)±(N+1),±(N+2),…在相邻暗条纹之间必定有明纹,称为次极大。相邻主极大之间有(N-2)个次极大。当N很大时,在主极大明条纹之间实际上形成一片相当宽阔的暗背底。N=2N=6φ=2/·(a+b)·sin=k′2/N,k′=±1,±2···53)综合光栅衍射图样是由来自每一个单缝上许多子波以及来自各单缝对应的子波相干叠加而形成。因此,它是单缝衍射和多缝干涉的总效果。也即,光栅衍射图样是多光束干涉光强分布受单缝衍射光强分布调制的结果。6衍射角满足主极大的条件,:(a+b)sin=kk=0,±1,±2,±3···=a+bqxf0屏G(光栅)..问:若斜入射,则如何?(见教材P50~)8k'=±1,±2,···#缺极时衍射角同时满足:a·sin=k'(a+b)·sin=k即缺极条件:,=1k=2k=0k=4k=5k=-1k=-2k=-4k=-5k=3k=-3k=6k=-6缺级:k=±3,±6,±9,...缺级光栅衍射第三级极大值位置单缝衍射第一级极小值位置10