第4章光的衍射2(分辩本领 X射线).ppt

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,*,4 光学仪器的分辨本领,一、光栅的分辨本领,二、成像光学仪器的分辨本领,1,一、光栅的分辨本领,1.光栅,光栅是由大量的等宽等间距的平行狭缝,（或反射面）构成的光学元件,广义：具有空间周期性的衍射屏,闪烁光栅,d,透射光栅,反射光栅,d,光栅类型：,2,2.光栅光谱,光栅是一个很好的分光元件 即色散元件,复色光,入射 形成光谱,6328,He-,Ne,Laser,5893,Na lamp,5500,人眼敏感的颜色,3,自由光谱区：,可看到几级完整的光谱,3.色散本领,角,色散本领,线,色散本领,4,两边微分,小,级次高,如何得到较大的,D,呢？,5,小,级次高,斜,入射可提高最高级的级次,屏幕上的主极大总条数不变,6,4.光栅的分辨本领,分辨本领:能否分辨出,两条不同波长的,主极大,首先,该元件色散本领必须大,(,D,大,),其次,能分辨出是两种波长的主极大,(,考虑,主极大的角宽度,),7,-瑞利判据,色散的角宽度,等于,主极大的半角宽度,可分辨,刚好能分辨,8,刚好分辨 -瑞利判据,色散的角宽度等于主极大的,半角宽度,某一级主极大对应衍射角,相邻的极小对应衍射角,主极大半角宽度是,主极大,半角宽度,9,瑞利判据,定义,分辨本领,欲增大分辨本领,N,m,斜入射可提高级次,光栅分辩本领,10,例 宽5厘米的光栅 每毫米1200条,求：色分辨本领,R,解：,可分辨出附近,如果用三棱镜实现这样的色分辨,根据计算 棱镜底边需为,500毫米,根本无法实现,11,三棱镜分光,12,光栅 光谱,13,二、成像光学仪器的分辨本领,光学仪器均有口径,成像点实际上是一个衍射斑,望远镜：,每个像点均是圆孔的夫琅和费衍射斑,14,望远镜：每个像点是圆孔的夫琅和费衍射斑,瞳孔,显微镜,数值孔径,按,瑞利判据可分辨的两物点对望远镜张的最小角度为,可,分辩,15,16,射电望远镜,波多黎各射电望远镜,17,5,X,射线的衍射,1895年,伦琴(,Roentgen,),发现,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,18,M.K.R,ntgen,伦琴,德国物理学家,(,1845-1923),劳,厄,斑,点,根据劳厄斑点的,晶体可看作三维,晶体,底,片,铅,屏,X,射,线,管,立体光栅,掌握晶体点阵结构,分布可算出晶面间距,劳厄,M.von.,Laue,德国物理学家,(,1879-1960,),22,伦琴夫人的手,X,照片,戒指,23,解释：,晶体相当于立体光栅,晶面,-,掠射角,乌利夫-布喇格公式,应用：,晶体结构分析,光谱分析,均可变,每一,原子,是一,点源,每一,晶面层,相当于,单缝,各层,相当于光栅,多光束,干涉,24,布喇格父子,(,W.H.Bragg,W.L.Bragg,),第4章结束,