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衍射光栅 光栅光谱
衍射光栅 光栅光谱
主要内容：
1.衍射光栅
2.光栅光谱
衍射光栅:
利用多缝衍射原理使光发生色散的元件.
衍射光栅
数为 m , 总缝数
光栅常数
总缝数
光栅宽度为 l mm,
每毫米缝
1. 衍射光栅参数
2. 光栅衍射现象
·
3. 光栅方程
λ
主极大级数
主极大强度
相邻两缝发出的光在 P 点引起的光振动相位差为
P 点光强为
2
1
0
3
-2
-1
-3
4. 暗纹公式
屏幕上任一点的光振动来自于各缝光振动
的叠加.
相邻振动相位差
如果
即
即
暗纹条件
m
N = 5
讨论
(1) N 缝干涉, 两主极大间有N - 1个极小， N - 2 个次极大。
主极大明纹条件
0
1
2
N-1
N
N+1
2N-1
2N
随着N 的增大，主极大间为暗背景.
2缝干涉强度分布
5缝干涉强度分布
9缝干涉强度分布
(2) 主极大的强度
(3)光栅条纹随着N 增大而变得越来越尖锐明亮
谱线的缺级
·
λ
单缝衍射振幅曲线
如
则 缺级
则 缺级
只考虑单缝衍射强度分布
只考虑双缝干涉强度分布
双缝光栅强度分布
屏上的强度为单缝衍射和缝间干涉的共同结果.
光栅衍射光强分布公式
单缝衍射的振幅分布
和强度分布为
由几何关系可得:
相邻两缝发出的光在 P 点引起的光振动相位差为
·
λ
单缝衍射振幅曲线
讨论
单缝衍射因子
多光束干涉因子
若
若
主极大位置及光强
暗纹公式

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