《物理学原理及工程应用WL光栅构造光栅衍射条纹光栅光谱.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理学原理及工程应用WL光栅构造光栅衍射条纹光栅光谱.pptx（23页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、01 光栅构造光栅许多等宽的狭缝等距离排列形成的光学元件透射光栅在透明衬底上刻有大量等宽等间距的刻痕刻痕宽度b透明宽度a光栅常数光栅常数每毫米达到上千条单缝 第1页/共23页光滑部分a刻槽宽度b反射光栅反射光栅在光洁度很高的金属表面刻出一系列等间距平行细槽光滑部分用来反射光 第2页/共23页方向上相邻两缝发出的光到达P点的光程差0202光栅衍射条纹光栅衍射条纹 光栅衍射是多缝干涉和单缝衍射的综合结果11多缝干涉形成的亮条纹多缝干涉形成的亮条纹 主极大主极大 当NN条缝发出光在条缝发出光在P P点的叠加是干涉相长点的叠加是干涉相长_亮条纹亮条纹约定衍射角在光轴上方取值为正，下方为负第3页/共23
2、页P P点光的振幅点光的振幅如果各缝光的振幅相同亮条纹的强度亮条纹的强度光强远远大于一个缝的光强主极大(谱线)主极大位置的方程主极大位置的方程光栅方程光栅方程 第4页/共23页2 多缝干涉形成的暗条纹k为主极大级数n为正整数，n=1，2，3，（N-1）N为光栅缝总数相邻的两个主极大之间有（N-1）个暗条纹第5页/共23页等振幅的多光束干涉主最大值主最大值当当当当最小值最小值第6页/共23页两个暗条纹之间必然是亮条纹次主极大两个主极大之间有N2个次主极大是一些狭缝发出的光的干涉相长和一些狭缝发出的光的干涉相消第7页/共23页33单缝衍射光强分布单缝衍射光强分布 N个单缝的位置不同衍射条纹相重合单
3、缝衍射暗条纹的位置单缝衍射暗条纹的位置单缝衍射光强对多缝干涉的光强分布起到调制作用 第12页/共23页44光栅衍射缺级现象光栅衍射缺级现象 主极大位置主极大位置衍射极小位置衍射极小位置主极大没有出现如果缺级条纹缺级条纹 第13页/共23页55光栅衍射条纹的特点光栅衍射条纹的特点 a)a)衍射花样中出现了一系列新的强度最大值和最小值衍射花样中出现了一系列新的强度最大值和最小值b)b)主极大的位置与主极大的位置与N N无关无关宽度随宽度随N N增加而减小增加而减小主极大光强主极大光强c)c)相邻两个主极大之间相邻两个主极大之间 有有N-1N-1条暗纹和条暗纹和N-2N-2个次主极大个次主极大d)d
4、)光栅衍射花样保留了单缝衍射的因子光栅衍射花样保留了单缝衍射的因子第14页/共23页0303光栅光谱光栅光谱 11光栅光谱光栅光谱 复色光相同级数光谱线的集合复色光相同级数光谱线的集合中央零级条纹为白光，两侧为彩色条纹谱线级次较高时，发生谱线重合 第15页/共23页物质的发光反映了其内部结构以及组成的粒子之间相互作用的信息光谱分析可以获知物质内部结构信息光谱分析 现代物质分析重要手段 光栅方程光栅方程测量一条谱线的衍射角测量一条谱线的衍射角 确定谱线的波长确定谱线的波长(或频率或频率)第16页/共23页衍射是相干光束的精细叠加干涉是两束，或几束有限的光的相干叠加04 衍射和干涉的联系 第17页
5、/共23页干涉和衍射没有严格的区别二者常常出现在同一现象中光的波动现象是光的干涉和衍射的综合效应第18页/共23页,600nm的单色光垂直入射在一光栅上,有2个相邻主极大分别出现sin1=0.20在和sin2=0.30处,第4级缺级求1)光栅常数2)光栅狭缝的最小宽度3)实际观察的条纹级数依题意第19页/共23页2)2)光栅狭缝的最小宽度光栅狭缝的最小宽度取狭缝的最小宽度狭缝的最小宽度第四级缺级第四级缺级第20页/共23页在方向上的衍射级数3)3)实际观察的条纹级数实际观察的条纹级数缺级级数缺级级数实际观察的条纹级数实际观察的条纹级数共15条第21页/共23页作业：单元九第22页/共23页感谢您的观看！第23页/共23页