多缝夫琅禾费衍射和衍射光栅.ppt

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1、5 多缝夫琅禾费衍射和光栅,5.1 光栅及其种类,1 定义：,具有周期性的空间结构或光学性能（如折射率、透射率）的衍射屏统称为光栅。,2 光栅的种类：,透射式光栅、反射式光栅。,平面光栅、凹面光栅。,黑白光栅、正弦光栅。,一维光栅、二维光栅、三维光栅。,5.2 实验装置和衍射图样,1 实验装置,狭缝宽度：,缝间不透明部分宽度：,相邻狭缝中心点距离：,：光栅常数,每毫米光栅的狭缝数目：数百条两千左右条。,2 多缝夫琅禾费衍射图样,（3）相邻主极强间有 条暗纹（极小）和 个次极强。,3 衍射图样的特征,（1）有一系列主极强、次极强和极小值。,（2）主极强的位置与缝数N无关，宽度随N增加减小（更细锐

2、）。,（4）外部轮廓呈单缝衍射的曲线包络,5.3 多缝夫琅禾费衍射的复振幅和光强分布,1 不同单缝衍射的差异,（1）第 个单缝的复振幅分布：,（2）第 个单缝的光强度：,（3）结论,（a）每个单缝单独产生的光强分布完全相同,（b）复振幅分布中仅仅光程 不同,2 利用矢量图解法求光强分布,合振幅的矢量图,3 利用复振幅积分法求光强分布,，,其中：,是整个光栅中心到观察点P的光程。,，,，,5.4 缝间干涉因子的特点,：衍射因子,：干涉因子,令：（取极大值时）,1 主极强峰值的位置、强度和数目,（1）位置,由：,得：,时,在 的位置出现主极大,主极大的位置与缝数N无关,（2）光强：,（3）数目：,时，,2 极小值位置、次极强的数目和 主极强的半角宽度,（1）极小值位置：,时,：整数,：非整数。,在 位置出现极小值。,由：可知,（2）次极强数目,相邻主极强间有 个极小值（暗线）,因此，相邻主极强间共有 个次极强。,（3）主极强的半角宽度,由,中央主极强的半角宽度：,讨论：越大，越小，条纹越细锐。,5.5 单缝衍射因子的作用,令：（取极大值时）,1 单缝的调制作用,2 缺级,由,缺级级次：,，,，,