圆孔的夫琅和费衍射市公开课特等奖市赛课微课一等奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,5-5,圆孔夫琅和费衍射：,因为光波动性，平行光经过小圆孔后夫琅和费衍射图样为一个圆亮斑（爱里斑），周围有一组明暗相间同心圆环。,爱里斑光强占总光强,84%,。而,1,级暗环角宽度（爱里斑半角宽度）满足,：（,R,、,D,为小圆孔半径和直径）,圆孔夫琅和费衍射对光学系统成像质量有直接影响。,L,圆孔,1.0,-0.610,-1.116,-1.619,1.619,1.116,0.610,0,1,、,圆孔夫琅和费衍射：,第1页,2,、光学仪器分辨本事（分辨率）：,当两个物点,S,1,、,S,2,很靠近时，两个爱里斑相互重合而无法分辨。,瑞利分辨判据：,（设：,S,1,、,S,2,光强相等）,恰能分辨时,称为,最小分辨角,1,0,时：,能分辨,恰能分辨,不能分辨,A,1,A,2,S,1,S,2,f,第2页,最小分辨角倒数称为,光学系统分辨本事（分辨率）,R,增大透镜直径可提升镜头分辨率；,设,r,、,d,为爱里斑半径和直径，则：,近代物理指出：电子也有波动性。高能电子波长达,10,-2,10,-3,nm,。所以电子显微镜分辨率远高于光学显微镜。,即：,称为镜头相对孔径（越大越好）。,如镜头上标：,讨论,第3页,例题,5-12,：,通常亮度下人眼瞳孔直径约为,3mm,，问人眼最小分辨角是多少？远处两细丝之间距离为,2.0mm,，问离开多远时恰能分辨？（取,=550nm,）。,人眼最小分辨角：,解：,设两细丝间距为,s,，细丝与人距离为,l,，则恰能分辨时：,第4页,例题,5-13,：,遥远天空中两颗星恰好被阿列亨（,Orion,）天文台一架折射望远镜所分辨。设物镜直径为,2.5430cm,，波长,=550nm,。求最小分辨角；若这两颗星距地球,10,光年，求两星之间距离。,最小分辨角：,解：,最小分辨角与两颗星到地球距离,d,和两星之间距离,s,之间关系为：,第5页,5.6,x,射线（伦琴射线）衍射：,x,射线：波长,0.410,电磁波，由高能电子撞击金属而产生。,普通光栅无法观察到,x,射线衍射。,如：,=0.1nm,，,d=3000nm,，则：,原子规则排列晶体（如立方系,NaCl,晶体），原子间距,1。,可用作天然光栅观察,x,射线衍射，其衍射图样称为,劳厄斑,。,x,射线,(波长连续),劳厄斑,晶体,第6页,x,射线入射于晶体时，每一原子均可视为次波源而发生散射。而同层或不一样层原子散射波都能够发生干涉。,1,、同层晶面各原子散射波干涉：,h,A,B,C,D,入射波,散射波,考虑以掠射角,入射并以,散射,x,射线。,当,L=k（k=0，1，2，）,时，散射波干涉加强。,所以，每一原子层对入射,x,光就象平面镜。入射光和反射光符合反射定律。,光程差：,但仅当,k=0,时，散射波最强。,第7页,2,、不一样层晶面间干涉：,d,A,B,C,相邻晶面层之间距离,d,称为晶格常数。,当：,不一样层之间散射,x,射线相互加强。,公式,称为,布拉格方程,。,注：当,和,d,一定时，仅当入射光中有波长为,x,射线时，才可观察到衍射图样。,x,射线衍射应用：,分析晶体结构：已知,x,射线波长，测晶格常数。,测,x,射线波长：已知晶格结构，测,x,射线波长。,第8页,例题,5-14,：,设入射,x,射线波长从,0.095nm,到,0.130nm,。晶体晶格常数为,d=2.75,，掠射角为,45,。问能否产生强反射？求出能产生强反射那些波长。,由布拉格方程：,解：,得能产生强反射波长为：,第9页,