光栅衍射

作者&投稿:藤马 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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光栅:光学世界中的精密结构</


光栅,这一由无数等宽等间距的平行狭缝组成的光学器件,如同大自然的精密调色板,每平方毫米内可能包含了几十至上千个精细的缝隙。当光波在其上穿行,衍射现象便悄然上演。


理想光栅的奥秘</
理想情况下,光栅由无数等间距的无限长狭缝构成,每个狭缝间的距离d,即光栅常数,象征着光的周期性,其倒数则揭示了光栅的高密度结构,反映了单位长度内狭缝的数量。


多缝夫琅禾费衍射的魔法</
作为衍射的神奇舞台,光栅如同无数次波源的集合,每个狭缝都贡献出自己的光波,形成相干叠加。每一个狭缝单元,既是次波的舞台,也是干涉的焦点。不同的狭缝单元之间,既是独立衍射波的交融,也是美妙的光束干涉图样。


动态的干涉与平移效应</
当狭缝以平行方式移动时,光屏上展示的图案依然保持原样,而多个平行狭缝则共同呈现出单缝衍射的叠加,创造出多光束的干涉艺术。


光程差与干涉光强</
夫琅禾费单缝衍射的振幅中,光程差和相位差起着关键作用。通过计算,我们可以观察到光强的变化,如何随波长和角度的改变而呈现独特图谱。


主极大与次极大的魅力</
主极大,那些强度显著的亮点,位置与狭缝数量无关,却与波长和光栅常数紧密相连。其强度与光栅密度呈正比,而次极大则如璀璨星河中的暗淡星辰,点缀其间。


零点与次极大的布局</
在主极大间,零点和次极大如同光谱的调色板,有序地排列,每个主极大之间,你会找到N-1条暗纹和N-2个次极大,形成一幅复杂的光强分布图。


光栅衍射的总结</
(1)与单缝的单一图样相比,多缝衍射展现了一种丰富的光强景观,主极大和次极大交织成一幅动态的光之舞。
(2)主最大的位置稳定,强度与光栅密度紧密相关,而宽度随狭缝数量的增加而减小。
(3)在主极大之间的暗纹和次极大,构成了光栅衍射的独特风景线。
(4)尽管光栅衍射的复杂性,其强度分布的核心仍然是单缝衍射的基本模式,曲线的包迹如同单缝的痕迹,静静诉说着光的规律。




衍射实验为什么要用光栅
一是因为光栅狭缝很窄 满足光的衍射条件,狭缝宽的话光直线传播 二是因为光栅衍射条纹实质是衍射和干涉共同作用形成的多光束干涉,狭缝越多,干涉明纹就越亮,这样容易观测到更多高级次明纹。

光栅衍射公式
光栅衍射公式是sinθ=kλ\/d。衍射光栅是光栅的一种。它通过有规律的结构,使入射光的振幅或相位(或两者同时)受到周期性空间调制。衍射光栅在光学上的最重要应用是作为分光器件,常被用于单色仪和光谱仪上。实际应用的衍射光栅通常是在表面上有沟槽或刻痕的平板。这样的光栅可以是透射光栅或反射光栅。

光栅衍射的原理是什么?
项 为由于介质中存在超声波而引起的光的附加位相延迟。它在x方向周期性的变化,犹如光栅一般,故称为位相光栅。这就是得光波阵面由原先的平面变为周期性的位相绉折,这就改变了光的传播方向,也就产生了所谓的衍射。与此同时,光强分布在时间和空间上又做重新分配,也就是衍射光强受到了声调制。

衍射光栅试验中,若平行光管的狭缝太宽或太窄,会出现什么现象?
太宽,相干性下降,条纹对比度下降,条纹模糊不清。太窄,入射光强减弱,条纹亮度下降,条纹暗淡不清。光栅衍射的相对亮度是由狭缝宽度调制的,太宽,中心部分的条纹亮度比两旁的亮度大得多;太窄,绝对亮度太低,观察困难。光谱是狭缝的像,太窄,则光强太弱。太宽,则像会重叠。

衍射实验为什么要用光栅
一是因为光栅狭缝很窄 满足光的衍射条件,狭缝宽的话光直线传播 二是因为光栅衍射条纹实质是衍射和干涉共同作用形成的多光束干涉,狭缝越多,干涉明纹就越亮,这样容易观测到更多高级次明纹。

光栅衍射级次怎么求?
根据光栅方程:d(sinθ +sinφ)=kλ,其中,d是光栅常数,θ是入射角,φ是衍射角,k是干涉级。从中可以看出,当你所有的条件都不变的情况下,因为θ是从垂直到倾斜,也就是从90°到0°线性变化的,那么要使得上面光栅方程成立,可以把光栅方程看成是干涉级k关于变量入射角θ的函数,这个时候θ...

光学光栅衍射问题
根据多缝衍射光强分布公式我们可以知道,影响光强分布的有两个因素,一个是干涉因素,这个因素决定了光亮纹的位置,亮纹位置满足光栅方程:dsinθ=mλ,另外一个因素是衍射因子,这个因素决定了亮纹的明亮程度,也就是亮纹光强的大小,而这个衍射因素能让亮纹强度为零的条件却恰恰是:asinθ=kλ,也...

衍射光栅的形成条件
相关公式:d·sinθ= n·λ其中d为为两狭缝之间的间距,θ为衍射角度,n为光栅级数,λ为波长。通常所讲的衍射光栅是基于夫琅禾费多缝衍射效应工作的。描述光栅结构与光的入射角和衍射角之间关系的公式叫“光栅方程”。波在传播时,波阵面上的每个点都可以被认为是一个单独的次波源;这些次波源再...

衍射光栅和双缝干涉的区别是什么?我怎么觉得衍射光栅是干涉而非衍射啊...
干涉和衍射的本质相同,二者没有严格的界限。它们两者的作用一般是同时存在的。例如杨氏双缝一般被视为双缝的干涉,不考虑光通过每个单缝时的衍射,所以它的干涉条纹都是等宽度,且各级明条纹等亮度,如图15-17(a)所示。实际上,杨氏双缝实验中,光波通过每条单缝时都会发生单缝衍射,出现衍射明纹和暗纹...

光栅衍射
光栅:光学世界中的精密结构<\/ 光栅,这一由无数等宽等间距的平行狭缝组成的光学器件,如同大自然的精密调色板,每平方毫米内可能包含了几十至上千个精细的缝隙。当光波在其上穿行,衍射现象便悄然上演。理想光栅的奥秘<\/理想情况下,光栅由无数等间距的无限长狭缝构成,每个狭缝间的距离d,即光栅常数,...

米东区15811235948: 光栅衍射 - 搜狗百科
边项健豪:[答案] 光线打在多个小孔后,形成相干光源,彼此相互叠加,波峰相遇即亮纹,波谷相遇即暗纹.之后你就会看到光栅了. 用白光做出来的彩色条纹是很漂亮的

米东区15811235948: 光栅衍射原理是什么?光栅中,干涉和衍射有什么关系,怎样得到亮条纹?干涉和衍射符合什么关系是得到亮条 -
边项健豪:[答案] 光栅衍射的原理是单缝衍射和多缝干涉叠加的效果,个单缝衍射光在屏幕上重叠时,缝与缝之间的衍射光将会产生干涉,其干涉条纹的明暗分布取决于两个相邻缝到快聚点光程差.(a加B)sinw=kc,会产生亮条纹,k取整数

米东区15811235948: 为什么光在光栅上会发生衍射? -
边项健豪:[答案] 波在传播时,波阵面上的每个点都可以被认为是一个单独的次波源;这些次波源再发出球面次波,则以后某一时刻的波阵面,就是该时刻这些球面次波的包迹面(惠更斯原理). 光绕过障碍物偏离直线传播路径而进入阴影区里的现象,叫光的衍射 由...

米东区15811235948: 光栅衍射原理谁能说说啊!我很着急要啊!光栅衍射的原理 -
边项健豪:[答案] 就是根据惠更斯原理,光在传播的每一个点上都可以看作是一个新的光源.光栅实际上就是在一个玻璃上密密麻麻刻了很多的刻糙(有可能就是小缝吧,反正就是竖排刻了很多东西,好像一毫米有6000道呢),然后光在每个刻糙上都...

米东区15811235948: 光栅衍射特点 -
边项健豪:[答案] 衍射光栅,通常简称为“光栅”,一种由密集﹑等间距平行刻线构成的非常重要的光学器件.分反射和透射两大类.它利用多缝衍射和干涉作用﹐将射到光栅上的光束按波长的不同进行色散﹐再经成像镜聚焦而形成光谱.天文仪器中...

米东区15811235948: 光栅衍射光谱变化的特点和规律 -
边项健豪:[答案] 根据夫琅禾费衍射理论,当一束波长为λ的平行光垂直投射到光栅平面时,光波将在每个狭缝处发生衍射,经过所有狭缝衍射的光波又彼此发生干涉,这种由衍射光形成的干涉条纹是定域于无穷远处的.若在光栅后面放置一个汇聚透镜,则在各个方向...

米东区15811235948: 衍射光栅是什么?
边项健豪: 1)光栅常数 光栅是由大量的等宽、等间距的单缝所组成的光学器件,缝宽(单缝的透光部分)a与缝间距(两相邻单缝之间不透光部分)b之和(a+b)称为光栅常数.光栅常数越小,单位长度的单缝数越多,光栅越精密. 2)光栅公式 单色平行光垂直照射在光栅上,经凸透镜会聚,在位于透镜焦平面的屏上出现明暗相间的条纹,称为光栅衍射条纹,如图2.3.7所示.光栅衍射条纹的明、暗是单缝衍射和缝间干涉的总效果. 光栅衍射在屏上出现的明纹又细又亮,两明纹之间有较宽的暗区,我们比较关心明条纹的位置 (a+b)sin =±kλ k=0,1,2,…, (2.3—17) k=0为中央明条纹,k=1为一级明纹,以此类推.

米东区15811235948: 为什么光在光栅上会发生衍射 -
边项健豪: 光碰到障碍物时会发生衍射现象.

米东区15811235948: 光栅衍射是怎么回事呢?
边项健豪: 这种利用透射光衍射的光栅称为透射光栅,还有利用两刻痕间的反射光衍射的光栅,如在镀有金属层的表面上刻出许多平行刻痕,两刻痕间的光滑金属面可以反射光,这种光栅称为反射光栅

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