文档介绍：一光栅
许多等宽度、等距离的狭缝排列起来形成的光学元件.
衍射角
1
:透光部分的宽度
:不透光部分的宽度
光栅常数
衍射角
平面光栅:平面玻璃上等间距a刻上等宽b的刻痕
光栅常数:
2
相邻两缝间的光程差:
二光栅衍射条纹的形成光栅方程
光栅的衍射条纹是单缝衍射和多缝干涉的总效果
光栅常数
衍射角
干涉产生明条纹的条件
——光栅方程
3
讨论
1光强分布
对应于k=0的条纹称中央明条纹,k=1,2,…称第一级、
第二级……明条纹。±表示各级明纹对称分布在中央极大两侧。
4
sin
0
I单
I0单
-2
-1
1
2
(/a)
单缝衍射光强曲线
I
N2I0单
0
4
8
-4
-8
sin
(/d)
单缝衍射
轮廓线
光栅衍射
光强曲线
sin
N2
0
4
-8
-4
8
(/d)
多光束干涉光强曲线
5
1 条缝
20 条缝
3 条缝
5 条缝
2光栅中狭缝条数越多,明纹越细越亮.
亮纹的光强
:单缝光强)
( :狭缝数,
6
白光照射光栅——衍射光谱
中央零级条纹是由各色光混合而成仍为白光.
单色光的其他同级明条纹将在不同的衍射角出现,
形成按远离中央明纹方向由紫到红排列的彩色光带,
这些光带的整体就叫做衍射光谱.
7
3光栅衍射条纹的最高级数
8
例题 :用一个每毫米500条缝的衍射光栅观察
钠光谱线,,求当光线垂直入射到光栅上时
,能看到的光谱线的最高级次。
解: 由题意,光栅常数为:
设当光线垂直入射时能看到光谱线的最高级次为kmax
由光栅方程得
k只能取整数,所以
9
三、光栅的缺级
在所有单缝衍射暗纹处没有光栅的主极大出现,称为光栅的缺级。
为整数比N时,明纹会出现缺级。即不存在该明纹。
I单
(/a ) sin
0
I0单
-2
-1
1
2
I
N2I0单
(/d )sin
0
4
8
-4
-8
单缝衍射
轮廓线
光栅衍射
光强曲线
N = 4
d = 4a
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