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1、一.衍射光柵1.光柵反射光柵透射光柵透光寬度不透光寬度2.光柵常數(shù)d—大量等寬等間距的平行狹縫(或反射面)構(gòu)成的光學(xué)元件光柵寬度為l，每毫米縫數(shù)為m，則總縫數(shù)§14.9衍射光柵及光柵光譜只考慮單縫衍射強度分布只考慮雙縫干涉強度分布雙縫光柵強度分布3.光柵衍射的基本特點屏上的強度為單縫衍射和縫間干涉的共同結(jié)果。以二縫光柵為例結(jié)論：二.多縫干涉1.五縫干涉例子主極大角位置條件k稱為主極大級數(shù)相鄰兩縫在P點引起的光振動相位差為主極大強度為主極條件下單縫在P點引起光振動矢量的振幅暗紋條件各縫光振幅矢量:
2、相鄰矢量相位差:暗紋條件(1)對五縫干涉，相鄰兩主極大間有4個極小，3個次極大。結(jié)論-6-5-4-3-2-10+1+2+3+4+5+6I/?I?(2)主極大光強是相應(yīng)位置處單縫引起光強的52倍。k對N縫干涉兩主極大間有N-1個極小，N-2個次極大。衍射屏上總能量主極大的強度由能量守恒，主極大的寬度隨著N的增大，主極大變得更為尖銳，且主極大間為暗背景2.N縫干涉縫干涉強度分布縫干涉強度分布縫干涉強度分布三.光柵的夫瑯禾費衍射1.單縫衍射和縫間干涉的共同結(jié)果幾種縫的光柵衍射縫間干涉主極大就是光柵衍射
3、主極大，其位置滿足—光柵方程多縫干涉主極大光強受單縫衍射光強調(diào)制，使得主極大光強大小不同，在單縫衍射光強極小處的主極大缺級。缺級條件如缺級缺級3.缺級條件分析2.光柵方程4.暗紋條件設(shè)光柵總縫數(shù)為N，各縫在觀察屏上某點P引起的光振動矢量為為相鄰光振動矢量夾角暗紋條件光柵衍射中，兩主極大條紋之間分布著一些暗紋，這是縫間干涉相消而成。當(dāng)這些振動矢量組成的多邊形封閉時，合矢量為零，對應(yīng)點為暗紋，則其中設(shè)光柵常數(shù)為d，總縫數(shù)為N的光柵,當(dāng)入射光波長為?時，分析其夫瑯禾費衍射主極大條紋角寬度與N的關(guān)系。第
4、k級主極大相鄰的兩暗紋有N越大，主極大角寬度越小，條紋越細(xì)。例解暗紋位置滿足條件第k級主極大角寬度四.光柵光譜及分辨本領(lǐng)1.光柵光譜0級1級2級-2級-1級3級-3級白光的光柵光譜2.光柵的色分辨本領(lǐng)(將波長相差很小的兩個波長?和?+??分開的能力)色譜儀的色分辨率設(shè)兩波長?1和?2=?1+??在第k級剛好能被光柵分辨，則有根據(jù)瑞利判據(jù)：當(dāng)(光柵的色分辨本領(lǐng))由(1)、(2)得時剛能分辨其中為波長?1第k級主極大半角寬度，且光柵的色分辨率討論增大主極大級次k和總縫數(shù)N，可提高光柵的分辨率。五.斜
5、入射的光柵方程主極大條件k=0,1,2,3…缺級條件最多明條紋數(shù)p當(dāng)?=-90o時當(dāng)?=90o時一束波長為480nm的單色平行光，照射在每毫米內(nèi)有600條刻痕的平面透射光柵上。求(1)光線垂直入射時，最多能看到第幾級光譜？(2)光線以30o入射角入射時，最多能看到第幾級光譜？例解(1)(2)(2)斜入射時，可得到更高級次的光譜，提高分辨率。(1)斜入射級次分布不對稱(3)垂直入射和斜入射相比，完整級次數(shù)不變。(4)垂直入射和斜入射相比，缺級級次相同。上題中垂直入射級數(shù)斜入射級數(shù)說明時，第二級主極
6、大也發(fā)生缺級，不符題意，舍去。每毫米均勻刻有100條線的光柵，寬度為D=10mm，當(dāng)波長為500nm的平行光垂直入射時，第四級主極大譜線剛好消失，第二級主極大的光強不為0。(1)光柵狹縫可能的寬度；(2)第二級主極大的半角寬度。例(1)光柵常數(shù)第四級主極大缺級，故有求解時時，(2)光柵總的狹縫數(shù)設(shè)第二級主極大的衍射角為?2N，與該主極大相鄰的暗紋(第2N+1級或第2N-1級)衍射角為?2N-1，由光柵方程及暗紋公式有代入數(shù)據(jù)后，得第二級主極大的半角寬度符合題意的縫寬有兩個，分別是2.5×10-3
7、mm和2.5×10-3mm一.線偏振光(平面偏振光)面對光的傳播方向觀察線偏振光可沿兩個相互垂直的方向分解§14.10線偏振光自然光(光振動平行板面)(光振動垂直板面)線偏振光的表示法二.自然光面對光的傳播方向觀察自然光可用兩個相互獨立、沒有固定相位關(guān)系、等振幅且振動方向相互垂直的線偏振光表示。自然光的表示法三.部分偏振光部分偏振光的分解部分偏振光部分偏振光可用兩個相互獨立、沒有固定相位關(guān)系、不等振幅且振動方向相互垂直的線偏振光表示。部分偏振光的表示法平行板面的光振動較強垂直板面的光振動較強四.
8、偏振度部分偏振光可看成是自然光和線偏振光的混合,設(shè)部分偏振光的強度為Ii,其中自然光強度為In，線偏振光的強度為Ip,則有線偏振光部分偏振光自然光偏振度一束部分偏振光,當(dāng)它通過一偏振片時,發(fā)現(xiàn)光強取決于偏振片的取向可以變化5倍。例解依題意得求此光的偏振度?！?4.11偏振片的起偏和檢偏馬呂斯定律一.起偏和檢偏自然光I0線偏振光I偏振化方向線偏振光I'二.馬呂斯定律(馬呂斯定律)—消光當(dāng);當(dāng)起偏器檢偏器平行放置兩偏振片，使它們的偏振化方向成60?夾角。讓自然光垂直入射后,下列兩種情況下：(1)無吸
