11-9衍射光栅

第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版1一光栅等宽度、等距离的狭缝排列起来的光学元件.QoLPf衍射角第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版2sin)'(bb二光栅衍射条纹的形成b'b'bb光栅常数：m10~1065光栅常数衍射角b：透光部分的宽度b’：不透光部分的宽度第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版3),2,1,0(sin)'(kkbb明纹位置相邻两缝间的光程差：sin)'(bbΔ光栅的衍射条纹是衍射和干涉的总效果第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版4讨论),2,1,0(sin)'(kkbb23230Isin)'(bb光强分布第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版5'sinbbkk',2πmaxbbkk条纹最高级数第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版6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条缝第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版7'sinsin,11bbkkk一定，减少，增大．'bbkk1'bb一定，增大，增大．kk1光栅常数越小，明纹越窄，明纹间相隔越远.),2,1,0(sin)'(kkbb入射光波长越大，明纹间相隔越远.第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版8入射光为白光时，形成彩色光谱.三衍射光谱sin0I一级光谱二级光谱三级光谱'bb第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版9例如二级光谱重叠部分光谱范围nm760~4002sin)'(bb二级光谱重叠部分：nm760~600紫3sin)'(bbnm60023紫第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版10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第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版11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.第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版12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nm760~4006500/1'cmbb148.165001cmcm106.73'sin522bbk红光78.065001cmcm1043'sin511bbk紫光26.511不可见第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版13第三级光谱的张角74.3826.5100.90第三级光谱所能出现的最大波长kbb90sin)'('nm5133'bb绿光第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版141885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Ｘ射线.1E2EX射线冷却水PKnm)10~04.0(三X射线的衍射第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版15劳厄斑点铅板单晶片照像底片单晶片的衍射1912年劳厄实验第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版161913年英国布拉格父子提出了一种解释Ｘ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d入射波散射波oCAB第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版17掠射角d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,2,1,0kkdsin2CBACΔsin2d布拉格反射d入射波散射波oCAB第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版18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,2,1,0kkdsin2第十一章光学11-9衍射光栅物理学第五版19DNA晶体的X衍射照片DNA分子的双螺旋结构