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一. 单缝夫琅和费衍射,明暗纹条件,上讲内容,单缝衍射光强分布,衍射条纹角宽度,中央明纹集中大部分能量，明条纹级次越高亮度越弱。,光栅衍射,衍射条纹：亮度高+间距大？,1、单缝衍射的矛盾：,单缝衍射不能进行精确测量,2、单缝衍射的一个重要特点：, 单缝的夫琅和费衍射图样，不随缝的上下移动而变化,引 言,光栅常数d：,a透光部分；b不透光部分,光栅的构成,透射光栅,反射光栅,光栅的分类,光栅衍射的实验装置,光栅衍射的图样,= 单缝衍射 + 多缝干涉,1、某条单缝的衍射光在 点处的合振动,光栅衍射的图样,2、不计缝宽，N 束光的干涉, 点处的合振动为N个振幅相同、频率相同、相差依次为 的振动的合成。,多缝干涉因子,单缝衍射因子,利用多边形法则，得 点的合振幅：,点的光强为：,多缝干涉光强分布受单缝衍射光强分布调制的结果,光栅衍射的光强分布曲线,光栅衍射的实验结果,考虑缝宽后会带来什么影响？,亮度高,1、主极大条件,光栅衍射图样的特点,主极大位置：,主极大最高级次：,2、暗纹条件,位置：,主极大位置：,暗纹位置：, 相邻两条主明纹间有N-1条暗纹, 相邻两条主明纹间有N-2个次极大, 相邻两条主明纹间为一片暗区（暗纹和次极大）,间距大,0, 1, 2, N-1, N, N+1, N+2, 2N-1, 2N, 2N+1,由暗纹条件,3、主明纹角宽度,= kN-1和kN+1两条暗纹之间角宽度，对应,：主明纹细窄,光栅分辨本领,分辨本领：,4、缺级,小 结,多光束干涉、单缝衍射、光栅衍射对比,相邻光束相位差,3.,练习：图示所示为多缝衍射的光强分布曲线，入射光波长相同，请问： (1)哪条曲线对应的缝宽a最大？ (2)各图对应的d/a=?有无缺级？ (3)各图分别是几缝衍射，为什么？,解：,(1)单缝衍射暗纹公式:,(c)中缝宽a最大,观察图中一级暗纹位置,(3) 相邻两条主明纹间有N-1条暗纹，N-2条次级大。,四. X射线在晶体上的衍射,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,掠射角,晶格常数d,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,布拉格公式,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。,DNA 晶体的X衍射照片,DNA 分子的双螺旋结构,
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