文档介绍：光栅衍射X射线衍射
衍射的主要内容
2.
衍射
半波带数
…..暗纹
….
光程差
………………暗纹
………
条纹的特征：明纹的中心位置、宽度、强度分布
动态变化
原理
k=1
k=2
k=0
k=4
k=5
k=-1
k=-2
k=-4
k=-5
k=3
k=-3
k=6
缺 级
k=-6
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
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例、波长为600nm的单色光垂直入射在一光栅上，第二级明纹出现在sin2=，第4级为缺级。求：
(1) 光栅上相邻两缝的距离是多少？
(2) 狭缝可能的最小宽度是多少？
(3) 按上述选定的b、b’值，实际上能观察到的全部明
纹数是多少？ （类似15-29）
解:
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在 范围内可观察到的明纹级数为：
共15条明纹。
入射光为白光时， 不同， 不同，按波长分开形成光谱。
一级光谱
二级光谱
三级光谱
三 衍射光谱（diffraction spectrum)
光栅常数d 越小，或光谱级次越高，则同一级衍射光谱中的各色谱线分散得越开。
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例如 二级光谱重叠部分光谱范围
二级光谱重叠部分:
一级光谱
二级光谱
三级光谱
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例、一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长1=440nm，2=660nm。实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角q=600的方向上，求此光栅的光栅常数d。（15-23）
解：
第二次重合 k1=6，k2=4
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四 X射线的衍射
一）、 X射线衍射
二）、布喇格公式
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一） X射线衍射
(1) X射线(X ray)
1895年，德国物理学家伦琴在做阴极射线实验时发现了X射线。
本质上，原子内壳层电子跃迁产生的一种辐射和高速电子在靶上骤然减速时伴随的辐射，称为X 射线。
X射线特点
1、在电磁场中不发生偏转；
2、使某些物质发荧光，使气体电离，底片感光，具有极强的穿透力。
3、波长较短的电磁波， 范围在10-11m~10-8m。
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伦 琴
1901年，首届诺贝尔物理学奖授予德国物理学家伦琴（Willhelm Konrad Ro tgen, 1845---1923), 以表彰他在1895年发现的X射线。 1895年，物理学已经有了相当的发展，它的几个主要部门--牛顿力学、热 力学和分子运动论、电磁学和光学，都已经建立了完整的理论，在应用上也取得 了巨大成果。这时物理学家普遍认为，物理学已经发展到顶了，以后的任务无非 是在细节上作些补充和修正而已，没有太多的事情好做了。 正是由于X射线的发现唤醒了沉睡的物理学界。它像一声春雷，引发了一系列重 大的发现，把人们的注意力引向更深入、更广阔的天地，从而揭开了现代物理学的序幕。
1845-1923
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1895年12月28日，伦琴把发现X射线的论文，和用X射线照出的手骨照片，一同送交维尔茨堡物理医学学会出版。这件事，成了轰动一时的科学新闻。伦琴的论文和照片，在三个月内被连续翻印五次。大家共同分享着伦琴发现X射线的巨大欢乐。
X射线的发现，给医学和物质结构的研究带来了新的希望，此后，产生了一系列的新发现和与这相联系的新技术。就在伦琴宣布发现X射线的第四天，一位美国医生就用X射线照相发现了伤员脚上的子弹。从此，对于医学来说，X射线就成了神奇的医疗手段。
(2) X 射线晶体衍射 (crystal diffraction)
1912年德国物理学家劳厄，首次设想将晶体做为三维光栅(因原子间距约为10-10 m，与X射线的波长同数量级，故天然晶体可以看作是光栅常数很小的空间三维衍射光栅)，他设计了如下实验：X射线经晶体片衍射后使底片感光，得到一些规则分布的斑点（劳厄斑）。劳厄斑的出现是X射线通过晶体点阵发生衍射的结果。
劳厄的实验装置如下。
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因发现X射线在晶体中的衍射，（Max Theodor Felix Von Laue ）获得了1914年的诺贝尔物理学奖。
冯·劳厄
德国物理学家，X射线晶体分析的先驱 。
1879~1960
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