夫琅和费多缝衍射(光栅衍射)-PPT.ppt

第九章光的衍射
夫琅和费多缝衍射
光栅衍射
§ 光栅衍射
A
a
b

P
O

f
光栅:由许多等宽的狭缝,等距离地排列起来形成的光学元件叫光栅。
光栅常数:设光栅的每一条透光部分宽度为a,不透光部分宽度为b,则d=a+b叫做光栅常数。光栅常数d 的数量级约10-6 米
机制光栅
全息光栅
在玻璃片上刻划出一系列平行等距的划痕,刻过的地方不透光,未刻地方透光。
通过全息照相,将激光产生的干涉条纹在干板上曝光,经显影定影制成全息光栅。
一、光栅的制作
光柵衍射
光栅
透明
不透明
a
b
通常为
1
0
2
3
~
1
0
m
m
数量级
d
光柵常数:
a
b
(
)
+
d
光栅衍射
大量等宽等间距的平行狭缝(或反射面)构成的光学元件。
衍射光栅(透射光栅)
反射光栅(闪耀光栅)
从工作原理分
光栅制作
机制光栅:在玻璃片上刻划出一系列平行等距的划痕,刻过的地方不透光,未刻地方透光。
全息光栅:通过全息照相,将激光产生的干涉条纹在干板上曝光,经显影定影制成全息光栅。
通常在 1 cm 内刻有成千上万条透光狭缝。
光栅
设光栅有N条缝,各缝发出的光是相干光,各缝的衍射图样是彼此重合的,这些光的叠加就形成了多光束干涉,因此,光栅衍射光谱是单缝衍射与多光束干涉的总效果。
二、多光束干涉
当衍射角为θ时,相邻两缝的相应光束间的相位差为:
N个缝的光束的叠加可用多光束干涉讨论。
各矢量同向,首尾相接。
(明条纹):
o
P
焦距 f
缝平面G
观察屏
透镜L


dsin
d

相邻主极大角间距:
所以,在第m 级主极大明条纹与第m+1级主极大明条纹间有(N-1)个暗条纹。
:
则N个矢量构成闭合的多边形,
相邻极小值的角间距:
如 N = 4,有三个极小
1
/2

2
3
4
4
1
1
2
3
4
3/2
0
/d
-(/d)
-2(/d)
2/d
I
I0
sin
N = 4
光强曲线
/4d
-(/4d)

此时各分振动的振幅矢量合成后,形成一非闭合折线,合振动的振幅不等于零。%,在主极大明条纹之间实际上形成一片相当暗的背景。
注意: