高二物理競賽光柵衍射和圓孔衍射課件

§15--3光柵衍射（DiffractionbyGrating）“歷史”的回顧光柵衍射四、衍射公式：(1)光柵方程：五、白光衍射光譜：兩側(cè)是彩色條紋，內(nèi)紫外紅，越向外，重疊部分越多。(2)譜線缺級(jí)：缺級(jí)條件：五、光柵光譜儀六、平行光斜入射：光柵公式例1，波長為6000A的單色光垂直入射在一光柵上，第二級(jí)明紋出現(xiàn)在sinθ2

＝0.20處，第四級(jí)為第一個(gè)缺級(jí)。求（1）光柵上相鄰兩縫的距離是多少？（2）狹縫可能的最小寬度是多少？（3）屏上可能觀察到的全部明紋數(shù)目是多少？例2，用波長為λ＝4300A的平行單色光垂直照射在一光柵上，該光柵每毫米有250條刻痕，每條刻痕寬3x10－4cm，試確定（1）光柵常數(shù)；（2）最多能看到幾級(jí)明紋；（3）若入射光中還包含另一波長λ2的單色光其中第2級(jí)主極大恰好與4300A的第3級(jí)主極大重合，求λ2

。（4）求兩種入射光的第一級(jí)主極大之間的衍射角。例3，波長在4000A－7000A的可見光垂直入射到光柵上，衍射光柵光譜第2級(jí)與第3級(jí)發(fā)生重疊，求第2級(jí)光譜被重疊的波長范圍。解：第2級(jí)光譜上界對(duì)應(yīng)的是紅光，重疊部分第3級(jí)下界對(duì)應(yīng)的波長，例4，有1mm中有500條刻痕的衍射光柵，觀察鈉光譜線（λ＝5900A），（a）當(dāng)光垂直入射時(shí)（b）光線以300角入射時(shí)，最多能看到第幾級(jí)條紋，共有多少條？共看到7條。共看到7條明紋。一圓孔衍射艾里斑：艾里斑直徑二瑞利判據(jù)對(duì)于兩個(gè)強(qiáng)度相等的不相干的點(diǎn)光源（物點(diǎn)），一個(gè)點(diǎn)光源的衍射圖樣的主極大剛好和另一點(diǎn)光源衍射圖樣的第一極小相重合，這時(shí)兩個(gè)點(diǎn)光源（或物點(diǎn)）恰為這一光學(xué)儀器所分辨.**三光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)最小分辨角（兩光點(diǎn)剛好能分辨）光學(xué)儀器分辨率光學(xué)儀器的通光孔徑1990年發(fā)射的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的凹面物鏡的直徑為2.4m，最小分辨角，在大氣層外615km

高空繞地運(yùn)行,可觀察130億光年遠(yuǎn)的太空深處,發(fā)現(xiàn)了500億個(gè)星系.

例1設(shè)人眼在正常照度下的瞳孔直徑約為3mm，而在可見光中，人眼最敏感的波長為550nm，問

（1）人眼的最小分辨角有多大？（2）若物體放在距人眼25cm（明視距離）處，則兩物點(diǎn)間距為多大時(shí)才能被分辨？解（1）（2）例2：人造衛(wèi)星上宇航員聲稱，當(dāng)其瞳孔直徑為5.0m