光学衍射--光栅衍射.ppt

§13-5 夫琅禾费多缝衍射
----平面光栅衍射
目录
一、光栅衍射现象
1. 光栅的概念
2. 光栅衍射的图样
3. 光栅衍射的光强分布
4. 光栅衍射光强的讨论
二、光栅方程
三、光栅光谱
四、对光栅衍射图样的讨论
五、练****br/>3

光栅常数 d=a+b
透射光栅
O
大量等宽等间隔的平行狭缝,称为光栅.
一、光栅衍射现象
缝宽—a
间隔—b
d
a
b

P
f

它反映光栅的空间周期性,其倒数表示每毫米内有多少条狭缝,称为光栅密度1/N ,实验室内常用(600~1200)/mm的光栅。
衍射角
广义地,任何具有空间周期性的结构,都可作为光栅.
分类:透射光栅、反射光栅、阶跃光栅、全息光栅…
例如在一块不透明的板上刻划出一系列等宽度又等间距的平行狭缝。就是一种简单的一维透射式光栅。
a透光
b不透光
广义地,任何具有空间周期性的结构,都可作为光栅.
分类:透射光栅、反射光栅、阶跃光栅、全息光栅…
作用:色散(分光),光谱分析研究.

1)单缝衍射
当平行光来照射到一条细长狭缝上出现衍射图样时,其光强分布满足下式:
其中
光屏上所有最大值和最小值的位置分布仅取决于相应的衍射角,并不随缝的位置的改变而改变。
衍射角相同的光线,会聚在接收屏的相同位置上。
O
a

O
a

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。
9
2)多缝干涉
如果在平面上开了许多相互平行的同样宽度的细长狭缝,则它们会给出与单缝同样的相互重叠的衍射图样,各最大值都在原来位置得到相应的加强。
同时,当相邻狭缝对应点在衍射角方向上的光程差满足:
dsin =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。
a
b
q
d=a+b
q
x
f
0
屏
衍射角
dsinq
10
2)多缝干涉
多缝干涉明条纹也称为主极大明条纹
相邻两缝间的光程差:
光栅的衍射条纹是衍射和干涉的综合效果
明纹位置
如果照射的光是复色光,则每一波长都将产生和它对应的细窄亮条纹。通常称为光谱线。