大学物理光的衍射老师.ppt

******************************（2）斜入射时同样，k的可能的最大值相应于能看到ABDC?i光栅方程为最多能看见第五级条纹；总共能看到7条明纹斜入射可观察到更高的级次屏幕上的主极大总条数不变第64页,共76页，2024年2月25日，星期天例：?=6000?的平行光斜射到光栅上,入射角i=45?,光栅缝宽a=1.2?m,相邻缝间不透光部分的宽度b=2.4?m,问最多能观察到多少条谱线？解：光栅方程：令?=90??kmax=10.2令?=-90??kmin=-1.8缺级：?i取k?=1,2,3?k=3,6,9级缺失?最多能观察到12-3=9条谱线若改为垂直入射，结果？第65页,共76页，2024年2月25日，星期天§5X射线的衍射（diffractionofX-rays）M.K.R?ntgen伦琴(1845-1923)伦琴夫人的手X照片戒指1895年德国物理学家伦琴发现了高速电子撞击固体可产生一种能使胶片感光、空气电离、荧光质发光?的中性射线，称为X射线。由于发现X射线获1901年（首届）诺贝尔物理奖第66页,共76页，2024年2月25日，星期天X射线波长范围：10埃～0.01埃欲观察其衍射现象则衍射线度应与其波长差不多晶体的晶格常数恰是这样的线度晶体可看作三维立体光栅-KAX射线X射线管+K—阴极，A—阳极加速阴极发射的热电子A?K间加几万伏高压，X射线管的结构如下：第67页,共76页，2024年2月25日，星期天dd????dsin?12ACB一、X射线在晶体上的衍射:1、衍射中心：:掠射角d：晶面间距（晶格常数）2、同一层晶面上点间散射光的干涉：每个原子都是散射子波的波源点源????????3、面间散射光的干涉：NaCld=0.28nm符合反射定律的散射光加强??????????????????????????????每一晶面层相当于单缝各层相当于光栅的多缝晶面第68页,共76页，2024年2月25日，星期天散射光干涉加强条件：——布拉格公式二、应用已知?、?可测d已知?、d可测?—X射线晶体结构分析。—X射线光谱分析。共同获得了1915年的诺贝尔物理学奖。布拉格父子（W.H.Bragg，W.L.Bragg）由于利用X射线分析晶体结构的杰出工作，第69页,共76页，2024年2月25日，星期天威廉.亨利.布拉格（父）威廉.劳伦斯.布拉格（子）1862—19421890—1971第70页,共76页，2024年2月25日，星期天三、实际观察X射线衍射的作法1、劳厄法：使用?连续的X射线照射晶体，此法可定晶轴方向。可算出d,知晶体点阵结构。得到所有晶面族反射的主极大。每个主极大对应一个亮斑（劳厄斑）。X射线??????????????????????????????d??这样得到的衍射图叫劳厄(Laue)相。晶体底片准直缝X射线管第71页,共76页，2024年2月25日，星期天SiO2的劳厄相2、粉末法：用确定?的X射线入射到多晶粉末。大量无规晶面取向，总可使布拉格条件满足。这样得到的衍射图叫德拜(Dedye)相。此法可定晶格常数。粉末铝的德拜相劳厄斑点（1912）证实了X射线的波动性劳厄第72页,共76页，2024年2月25日，星期天Chap.22SUMMARY⒈惠更斯－菲涅耳原理⒉单缝夫朗合费衍射⑴半波带方法⑵条纹位置0(中央明纹)(两侧明纹)(暗纹)⑶条纹线宽度：第73页,共76页，2024年2月25日，星期天⑷条纹强度*⒊光学仪器的分辨本领-3?3?-?0.017-2?0.047?asin?0.0470.0171I/I002?第74页,共76页，2024年2月25日，星期天⒋光栅衍射⑴光栅方程⑵谱线特点：很窄、很亮、间距较大斜入射：入射角⑶谱线缺级：(k?取非零整数，使k为整数)第75页,共76页，2024年2月25日，星期天*感谢大家观看第76页,共76