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第十四章 波动光学 物理学教程 （第二版） 14 – 8 衍射光栅 一 光栅 许多等宽度、等距离的狭缝排列起来形成的光学元件. 衍射角 光栅常数 大小 衍射角 明纹位置 相邻两缝间的光程差： 二 光栅衍射条纹的形成 光栅的衍射条纹是单缝衍射和多光束干涉的总效果. 光栅常数： 光栅中狭缝条数越多，明纹越亮. 1条缝 2条缝 3条缝 5条缝 6条缝 20条缝 亮纹的光强 ：单缝光强） （　：狭缝数， 讨 论 光强分布 中央明纹 第一级主明纹 第二级主明纹 理论计算表明，在两相邻主明纹间有 N - 1 条暗纹和 N - 2 条次明纹 ，因为次明纹的光强远小于主明纹，所以暗纹和次明纹连成一片形成暗区. 一定， 　　减少， 　增大． 一定， 　　增大， 　　增大． 　光栅常数越小，明纹越窄，明纹间相隔越远 　入射光波长越大，明纹间相隔越远 条纹最高级数 讨 论 单缝衍射光强分布 干涉相消（暗纹） 干涉加强（明纹） 单缝衍射 单缝衍射对光栅衍射的影响 （缺级） 0 出现缺级 若 同时满足 单缝衍射对光强的调制 缺 缺 缺 缺 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 0 解（1） （2） 条 例1 用氦氖激光器发出的 的红光，垂直入射到一平面透射光栅上，测得第一级明纹出现在 的方向上，试求（1）这一平面透射光栅的光栅常数d , 这意味着该光栅在 1cm 内有多少条狭缝？（2）最多能看到第几级衍射明纹？ 只能看到第一级衍射明纹 入射光为白光时， 不同， 不同，按波长分开形成光谱. 一级光谱 二级光谱 三级光谱 三 衍射光谱 例如　二级光谱重叠部分光谱范围 二级光谱重叠部分: 一级光谱 二级光谱 三级光谱 连续光谱：炽热物体光谱 线状光谱：钠盐、分立明线 带状光谱：分子光谱 　衍射光谱分类 　光谱分析 　　由于不同元素（ 或化合物 ） 各有自己特定的光谱，所以由谱线的成份，可分析出发光物质所含的元素或化合物；还可从谱线的强度定量分析出元素的含量． 第十四章 波动光学 物理学教程 （第二版） 14 – 8 衍射光栅