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     光学是一门发展较早的学科,是物理学的一个重要组成部分。上一章所用的光线、光束、物点和像点等概念,不过是关于光的表观的抽象,并未涉及光的内在属性,所得结果对光的客观规律来说只是具有近似的意义,属于几何光学。19世纪发现了光的干涉、衍射和偏振现象,这些现象表现光具有波动的性质。以光的波动性质为基础,研究光的传播及其规律的学科称为波动光学。


•  重点掌握杨氏双缝干涉、薄膜干涉(垂直入射)、夫朗禾费单缝衍射、光栅衍射实验的基本装置和实验规律及条纹位置的计算;

•  确切理解光程和光程差、偏振光和偏振光的产生与检验、旋光现象,并能够用马吕斯定律解决实际问题;

•  了解迈克尔逊干涉仪的原理、圆孔衍射的规律 。
知识点七 光栅 光栅衍射
 


一 光栅
光栅是在光学玻璃片上用精密刻线机刻划出等间距的、平行的一组细缝,总计有 N条。每个缝宽为a,缝隙为b,相邻两缝中心间距为d=a+b,称d为光栅常数
二 光栅衍射
1 装置:波长为λ的单色光源,两个焦距f相等的薄透镜,光栅常数为d的光栅,距光栅为f处放置接收屏。
2 结论:
主极大出现的角位置:
dsinθ=±kλ
相邻主极大间距:


3 条纹特点
点击观看光栅衍射动画演示
⒈ 光栅衍射图样由主极大和次极大组成。相邻两个主极大之间有( N-2)个次极大。N越大主极大越尖锐,衍射图样越清晰。
⒉ 光栅常数 d越小,主极大相距越远,衍射图象越清晰。
⒊ 若用白色平行光照射光栅,除了中央亮条纹仍是白色亮条纹以外其他各级亮条纹会形成由紫到红排列的彩色光带,我们称之为光栅光谱。
⒋ 光栅衍射实际上是多缝干涉和单缝衍射的合成结果。由于多缝干涉的亮条纹角位置与单缝衍射的暗条纹角位置满足的公式形式相同,就会出现缺级现象。
例题 1 用波长为589.3nm的平行钠黄光垂直照射光栅,已知光栅上1mm有500条刻痕,且缝隙宽度b与缝宽a相等,求
⑴ 最多能观察到几条亮条纹?
⑵ 第一级亮条纹的衍射角是多少?
解:⑴


    
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