13-7衍射规律的应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,14-11,衍射规律的应用,一、光学系统分辨本领的分析,光学仪器对点物成像是一个有一定大小的艾里斑,一个透镜成像的光路可用两个透镜的作用来等效，如图所示：,点物,A,像,A,L,点物,像,L,2,L,1,f,2,f,1,b,点物就相当于在透镜,L,1,物方焦点处 ，经通光孔径,b,，进行夫琅禾费衍射，在透镜,L,2,的像方焦点处形成的中央零级明斑中心。仅当通光孔径足够大时，（,b ,）艾里斑才可能很小。,1,同上所述，点物,A,和,A,1,对透镜中心,O,所,张的角,0,等于它们,分别相应的中央零级,衍射中心,A,、,A,1,对,O,所张的角。,A,1,A,A,A,1,L,O,如图所示，是可分,辨这两个物点的。,当两个物点距离足,够小时，就有能否,分辨的问题。,A,1,A,A,1,A,L,2,L,1,A,f,1,f,2,O,2,瑞利给出恰可分辨两个物点的判据：,点物,A,1,的艾里斑中心恰好与另一个点物,A,2,的艾里斑,边缘（第一衍射极小）相重合时，恰可分辨两物点。,可分辨,恰可分辨,不可分辨,100%,73.6%,A,1,A,2,A,1,A,2,A,1,A,2,3,满足瑞利判据的两物点间的距离，就是光学仪器所能分辨的最小距离。 对透镜中心所张的角,q,0,称为 最小分辨角。,0,= 1.22/D,光学仪器中将最小分辨角的倒数称为仪器的分辨本领,。,二、,X,射线在晶体中的衍射,X,射线,A,K,高压,1895年德国的伦琴发现,X,射线。,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。,4,其特点是：# 在电磁场中不发生偏转。,# 穿透力强,# 波长较短的电磁波，,范围在0.001nm10nm之间。,X,射线晶体衍射,天然晶体可以看作是光栅常量,很小的空间三维衍射光栅,。,B,C,P,铅版,天然,晶体,乳胶板,乳胶板上在形成对称分布的,若干衍射斑点，称为劳厄斑。,1912年劳厄的实验装置，如图：,1913年英国物理学家布喇格父子提出一种简化了的研究X,射线衍射的方法，与劳厄理论结果一致。,5,布喇格公式,1,2,3,d,X射线以掠射角,射到一组晶面上，晶面间距为,d,，来自不同晶面的“反射线”为1和2。它们的光程差为：,当 时各层面上的反射光相干加强， 形成亮点，为,k,级干涉主极大。该式称布喇格公式。,因为晶体有很多组平行晶面，晶面间的距离,d,各,不相同所以，劳厄斑是由空间分布的亮斑组成。,A,B,C,D,1,2,6,点击深色键返回原处,(W.C.Rontgen , 18451923),7,