光栅衍射
1 光栅衍射
光栅 大量等宽等间距平行狭缝(或反射面)构成的光学元件。 从工作原理分 行射光栅透射光栅) 反射光栅(闪耀光栅) 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1cm内刻有成千上万条透光狭缝
2 大量等宽等间距平行狭缝(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 一、光栅 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
光栅常数 b 透光缝宽度a 士 不透光缝宽度b 光栅常数: d=a+b 光栅常数与光栅单位长度 的刻痕数N的关系 d=a+b= 单缝的夫琅和费衍射图样, N 不随缝的上下移动而变化 单缝的夫琅和费衍射图样 与缝在垂直于透镜L的光衍射角相同的光线,会聚 轴方向上的位置无关。在接收屏的相同位置上
3 光栅常数 d = a +b b 透光缝宽度 a a 不透光缝宽度 b 光栅常数: d f 衍射角相同的光线，会聚 在接收屏的相同位置上。 单缝的夫琅和费衍射图样 与缝在垂直于透镜 L的光 轴方向上的位置无关。 光栅常数与光栅单位长度 的刻痕数N的关系 N d a b 1 = + = 单缝的夫琅和费衍射图样， 不随缝的上下移动而变化
、光栅衍射 如果让平行光照射整个光栅,那么每个单缝在屏 上所产生的振幅情况是完全一样的。 在单缝的情况下振幅为零的地方迭加起来的合振 幅仍为零。但振幅不为零的地方,其位置仍没有变, 但振幅变大了,光强变大了。 若干平行的单狭缝所分割的波面具有相同的面积 各狭缝上的子波波源一一对应,且满足相干条件,会 产生干涉现象。 光栅衍射图样是由来自每一个单缝上许多子波 以及来自各单缝对应的子波彼此相干叠加而形成。 因此,它是单缝衍射和多缝干涉的总效果。 光栅形成的光谱线, 光栅衍射谱线: 尖锐、明亮
4 光栅衍射谱线： 光栅衍射图样是由来自每一个单缝上许多子波 以及来自各单缝对应的子波彼此相干叠加而形成。 因此，它是单缝衍射和多缝干涉的总效果。 如果让平行光照射整个光栅，那么每个单缝在屏 上所产生的振幅情况是完全一样的。 光栅形成的光谱线， 尖锐、明亮 若干平行的单狭缝所分割的波面具有相同的面积。 各狭缝上的子波波源一一对应，且满足相干条件，会 产生干涉现象。 二、光栅衍射 在单缝的情况下振幅为零的地方迭加起来的合振 幅仍为零。但振幅不为零的地方，其位置仍没有变， 但振幅变大了，光强变大了
1光栅干涉的情况 1干涉相长、相消条件 当平行光垂直照射在 光栅上时, 相邻两条光线的光程差: 8=(a+b)sin =d sin 两两相邻光线的光程差都相 同。相邻的子光源在P点引 2丌 起的振动的位相差为: (a+b)sin 这样,N个子光源在P点引起的振动便悬N个振幅相等, 频率相同,相邻两个振动位相依次相差=(a+b)sn 的简谐振动的合成
5 当平行光垂直照射在 光栅上时， = (a + b)sin = d sin 两两相邻光线的光程差都相 同。相邻的子光源在P点引 起的振动的位相差为： ( )sin 2 = a + b 这样，N个子光源在P点引起的振动便是N个振幅相等， 频率相同，相邻两个振动位相依次相差 的简谐振动的合成。 ( )sin 2 a + b 1.干涉相长、相消条件 相邻两条光线的光程差： 1.光栅干涉的情况 f b a d P