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(共15张PPT)
光栅衍射
单缝衍射条件：
明纹
暗纹
单缝衍射条纹的明、暗条件
k=1 , 2 , 3 , ...
中央为明纹（零级）
暗纹中心：
中央明纹角宽度：
-2
-1
0
1
2
半角宽度：
可以证明，其它各级明条纹的宽度为中央明条纹宽度的一半。
中央明纹的宽度：
关于单缝衍射的分析
1.缝宽对衍射条纹的影响：
中央明纹的宽度：
直线传播
2.光波波长对衍射条纹的影响：
中央明纹的宽度：
不同缝宽的单缝衍射条纹的实例比较
0.16 mm
0.08 mm
0.04 mm
0.02 mm
复色光照射单缝的光谱（计算机模拟图）
例 有一单缝，宽a =0.10mm，在缝后放一焦距为50cm的会聚透镜，用平行绿光(λ = 546.0nm)垂直照射单缝。试求位于透镜焦面处的屏幕上的中央明条纹及第二级明纹宽度。
解：中央明纹的宽度为
第二级明纹的宽度为
例 用波长λ1=400nm和λ2 =700nm的混合光垂直照射单缝，在衍射图样中，l1 的第 k1级明纹中心位置恰与l2的第k2级暗纹中心位置重合。
① 求k1和k2 。
② 试问 l1 的暗纹中心位置能否与λ2 的暗纹中心位置重合
解：(1) 由题意
(2)
即l1的第7级暗纹与l2的第4级暗纹相重合.
一、衍射光栅(diffraction grating)
d
反射光栅
d
透射光栅
a是透光（或反光）部分的宽度
光栅常数(grating constant)
b 是不透光(或不反光)部分的宽度
栅栏数=
大量等宽等间距的平行狭缝(或反射面)构成的光学元件。
d=a+b 光栅常数
光栅常数 a+b
a
b


P
O
光栅方程：
(grating equation)
光栅衍射条纹的成因
O
a

a

O
1. 单缝衍射
光栅的衍射条纹是单缝衍射和多缝干涉的总效果
多缝干涉明条纹也称为主极大(principal maximum)明条纹
A
a
b

P
O
f
E
F
G

2. 多缝干涉
光栅方程：
-6
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
光栅衍射光强分布
干涉主极大
？极大
？缺级
光栅衍射的光强分布

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