11-9衍射光栅

*,第十一章 光学,11-9 衍射光栅,物理学,第五版,一 光栅,等宽度,、,等距离,的狭缝排列起来的光学元件,.,衍射角,1,二 光栅衍射条纹的形成,光栅常数：,光栅常数,衍射角,b,：透光部分的宽度,b,：不透光部分的宽度,2,明纹位置,相邻两缝间的光程差：,光栅的衍射条纹是衍射和干涉的总效果,3,讨 论,光强分布,4,条纹最高级数,5,光栅中狭缝条数越多，明纹越细,.,(a)1条缝,(f)20条缝,(e)6条缝,(c)3条缝,(b)2条缝,(d)5条缝,6,一定， 减少， 增大,一定， 增大， 增大,光栅常数越小，明纹越窄，明纹间相隔越远,.,入射光波长越大，明纹间相隔越远,.,7,入射光为,白光,时，形成,彩色光谱,.,三 衍射光谱,一级光谱,二级光谱,三级光谱,8,例如,二级光谱重叠部分光谱范围,二级光谱重叠部分,：,9,连续光谱：炽热物体光谱,线状光谱：放电管中气体放电,带状光谱：分子光谱,衍射光谱分类,10,光谱分析,由于不同元素（或化合物）各有自己特,定的光谱，所以由谱线的成分，可分析出发,光物质所含的元素或化合物；还可从谱线的,强度定量分析出元素的含量,.,11,例,1,用白光垂直照射在每厘米有,6500,条刻痕的平面光栅上，求第三级光谱的张角,.,解,红光,紫光,不可见,12,第,三,级光谱的,张角,第三级光谱所能出现的最大波长,绿光,13,1885年,伦琴,发现，受高速电子撞击的金属会发射一种穿透性很强的射线称,射线,.,X 射线,冷却水,三,X,射线的衍射,14,劳 厄 斑 点,铅板,单晶片,照像底片,单晶片的衍射,1912年劳厄实验,15,1913,年英国,布拉格父子,提出了一种解释射线衍射的方法，给出了定量结果，并于,1915,年荣获物理学诺贝尔奖,.,布 拉 格 反 射,入射波,散射波,16,掠射角,晶格常数,相邻两个晶面反射的两X射线干涉,加强的条件,布拉格公式,布 拉 格 反 射,入射波,散射波,17,用途,测量射线的波长研究,X,射线谱，进而研究原子结构；研究晶体的结构，进一步研究材料性能,.,例如对大分子,DNA,晶体的成千张的,X,射线衍射照片的分析，显示出DNA分子的,双螺旋,结构,.,布拉格公式,18,DNA,晶体的,X,衍射照片,DNA,分子的双螺旋结构,END,19,