透射式衍射光栅原理及应用.ppt

等宽度、等距离的狭缝排列起来的光学元件.
§ 光栅衍射
一. 光栅概念
光栅：
光栅
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光栅常数d=a+b
a ：透光部分的宽度
b：不透光部分的宽度
光栅常数 d 的数量级约为：
例：光栅1cm内有5000条刻痕则光栅常数为：
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1. 光栅衍射装置
(a+b)sin
a
b
P
O


光栅衍射为多缝干涉和单缝衍射的叠加效果。
二、光栅衍射
相邻两束相干光光程差都为（a+b)sinθ
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2 .明纹条件
k=0，1 , 2 , 3 ,….
任意相邻两束相干光光程
差都相等，在P点形成明纹
(a+b)sin
a
b
P
O


讨论以单色光垂直入射
P点形成明纹称为主极大明纹或主明纹
光栅方程
动画1
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多缝干涉是多个电矢量在空中的叠加，可以用N个振幅大小相同的振幅矢量的叠加来表示。
主极大明纹
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E=0 暗纹！
假如首尾相接将如何？
叠加后电矢量E 为零，相应即为暗纹！
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k=0,中央明纹
衍射角
k=0
衍射角
分析
（1）
中央主极大明纹
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k=0,中央明纹
k=1,一级明纹
k=2,二级明纹
k=1
k=2
衍射角
k=1,一级明纹
k=2,二级明纹
k的最大值为
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答案B
1. 波长 =550 nm(1nm=10-9 m)的单色光垂直入射于光栅常数d=2×10-4 cm的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为
(A) 2． (B) 3． (C) 4． (D) 5．
随堂小议
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k=2
k=1
k=0
衍射角与波长 成正比与光栅常数d成反比
两衍射条纹间的张角
光栅常数 d 越小， 越大，明条纹间隔越远，明条纹越细越亮
（2）衍射角与波长、光栅常数关系
动画2
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