文档介绍：一衍射光栅
1 光栅:大量等宽等间距的平行狭缝(或反射面)构成的光学元件。
d
反射光栅
d
透射光栅
2 种类
a是透光(或反光)部分的宽度
d=a+b 光栅常数
b 是不透光(或不反光)部分的宽度
3 光栅常数
二光栅方程
从图中可以看出,来自相邻狭缝的光线之间的光程差为。当
时,来自各缝的所有平行光线都是同位相的,它们相干叠加后将产生主极大。它给出了光栅衍射主极大的角位置。
若进一步考虑到单缝衍射的效应,由于单缝衍射光强分布与单缝位置无关,因此通过N个缝的衍射分布图样在屏上相互重叠。由于通过各缝的光是相干光,因此是相干叠加,从而形成光栅条纹。而光栅衍射主极大的光强分布是多缝干涉与单缝衍射的共同效应所致,这被称为多缝干涉光强分布受到谴责了单缝衍射光强分布的调制。光栅衍射主极大光强的包络线形状由单缝衍射的光强分布决定,如图9-28所示。
图9-28
和
由上两式可得缺级条件
由图中可以看到,在处,本应出现的主极大由于单缝衍射的调制作用而出现了缺失,我们把这种现象称为缺级现象。在出现缺级的衍射方向上,衍射角应同时满足光栅衍射主极大和单疑缝衍射极小的条件,即
例波长为600nm的单色光垂直入射到一光栅上,相邻的两条明纹分别出现在,第四级缺级。试问:
(1)光栅常数多大?
(2)狭缝的最小宽度为多大?
解由光栅方程和单缝衍射极小所满足的条件有
由此得
按题意有
联立后得
解得
缝平面G
焦距 f
o
观察屏
透镜L
d
dsin
P
不考虑缝宽
多缝干涉
k = 0,1,2,3…
光栅方程
P点为主极大时,所有缝在该点的光振动是同相的。设每个缝发的光在对应衍射角方向的P点的光振动的振幅为Ep ,则
NEp
Ep
1 多缝干涉明纹(主极大)条件
满足光栅方程的明纹称为主极大
o
P
焦距 f
缝平面G
观察屏
透镜L
dsin
d