为什么在光栅衍射中会出现缺级的现象,写出缺级条件

作者&投稿:殷谈 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
为什么在光栅衍射中会出现缺级的现象,写出缺级条件?~

缺级是指光程差满足干涉加强(d*sinθ =kλ),
但每个缝的衍射正好使衍射光强为零(a*sinθ =mλ)。
括号里面的公式就是缺级条件。

准确的说,就是衍射因子产生的极小值,也就是0,把干涉因子中的极大项给搞没有了!多缝衍射,不是前后两项乘积么?其中有一项数值是零,另外一项,不管你多大(比如你是主极大),乘一下光强都是0蛋。这就是缺级。而此时,衍射项里面,极小值满足的条件应该是 asinθ=kλ,
这个条件能让你光强公式里面的第一项为0,而在干涉项里面,主极大的条件为:dsinθ=mλ,
这个能让你光强公式里面的第二项取到最大值。如果说,当你不考虑缺级,或者第一项取值的时候,光强本来应该在条件dsinθ=mλ下取得最大,结果,第一项的asinθ=kλ又同时满足了,把这个最大搞成了最小,那本来应该最大的东西缺失了,就缺级了!
最后你可以连立两个方程
asinθ=kλ
dsinθ=mλ
这两个方程要同时满足,所以上下两个公式相除,除下来刚好是 a/b=k/m
而你的k,m都是整数,a,b是已知的,那么第一次缺级的时候,k取1,可以算出一个m来,第二次缺级,k取2,又算出一个m来,如果这个m保持整数,那么就肯定缺级了!

原因:在同一衍射角,光程差满足干涉加强的条件,应当出现亮条纹,但单缝衍射正好使得每一个狭缝传过来的光的亮度为零,结果,应当出现的亮条纹的亮度为零。这就是缺级。

光栅衍射缺级条件:

光栅常数d*sin衍射角θ=衍射级k*波长λ

狭缝宽度a*sin衍射角θ=m*波长λ

扩展资料

光栅衍射原理:

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络面(惠更斯原理)。

一个理想的衍射光栅可以认为由一组等间距的无限长无限窄狭缝组成,狭缝之间的间距为d,称为光栅常数。当波长为λ的平面波垂直入射于光栅时,每条狭缝上的点都扮演了次波源的角色;从这些次波源发出的光线沿所有方向传播(即球面波)。

以公式来描述,当衍射角θm满足关系dsinθm/λ=|m|时发生干涉加强现象,这里d为狭缝间距,即光栅常数,m是一个整数,取值为0,±1,±2,……。这种干涉加强点称为衍射极大。因此,衍射光将在衍射角为θm时取得极大,即:

上式即为光栅方程。当平面波以入射角θi入射时,光栅方程写为:

参考资料来源:百度百科-光栅衍射



缺级是指光的相位关系,即,光程差关系,满足明条纹的条件,
但是每个狭缝的光的衍射导致每个狭缝的光的亮度为零,
最终结果是,应当出现明条纹的地方亮度为零,是暗条纹,即,缺级。
光栅衍射缺级条件:
光栅常数d*sin衍射角θ=衍射级k*波长λ
狭缝宽度a*sin衍射角θ=m*波长λ


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?
在衍射光栅试验中,狭缝宽度对实验结果有着显著影响。首先,如果狭缝宽度过宽,相干性会显著下降,导致条纹的对比度减弱,图像变得模糊不清,中心部分的条纹亮度相对于两侧的亮度会有明显优势。另一方面,如果狭缝过窄,入射光的强度会大大减弱,条纹的亮度也随之下降,使观察变得困难,条纹显得暗淡不清晰。光...

光栅是如何衍射的?
光的衍射,光波遇到与其波长相等或小于其波长的障碍时,能绕过障碍。遇单缝时,衍射后,在光屏上出现亮纹,由中间向两边依次变暗。而利用光栅衍射,可得到明暗相间且亮度均匀的一排亮纹。光栅的狭缝数量很大,一般每毫米几十至几千条。单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉,形成暗条纹很宽、...

衍射光栅实验原理
衍射光栅实验原理为光在穿过一个狭小的缝隙时会被分散,并形成一条衍射光线。衍射光栅:1、简介 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...

在光栅衍射中,满足光栅方程就可以获得明条纹,这种这种说法对吗?_百 ...
这种说法不对。满足光栅方程是获得明条纹的必要条件,不是充分条件。当满足光栅方程同时又满足单缝衍射暗纹条件时,出现“缺级”现象。

为什么光在光栅上会发生衍射?
这就说明,对于给定的光栅,不同波长的同一级主级大或次级大(构成同一级光栅光谱中的不同波长谱线)都不重合,而是按波长的次序顺序排列,形成一系列分立的谱线。这样,混合在一起入射的各种不同波长的复合光,经光栅衍射后彼此被分开。这就是衍射光栅的分光原理。有疑惑请追问~谢谢!望采纳~——寒冰...

光栅衍射中主极大会为缺极吗?
会缺极就是同时满足多光束干涉极大且满足单缝衍射为暗纹

光栅的衍射试验中若用白光作光源,会形成什么样的光谱
由于白光是复色光 而各种色光的折射率不同 因此会产生彩色条纹

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。

在光栅衍射实验中,k=正负1时,出现的紫光与白光之间为什么会出现另一条...
光栅衍射实验用的光源一般是汞灯,根据衍射方程,对于同一级衍射条纹来说,不同颜色的光衍射角不同,而中央明纹因为对应k=0,所以不同颜色的光衍射角一样,通过分光计观察就是明亮的白条纹,而其他颜色的光对称分布在中央明纹的两侧,分别对应衍射级数k的正负,汞灯的一级衍射条纹通常可以观察到5条,两...

大学物理:光栅衍射中为什么会产生多缝干涉,明明不一定是相干光呀?因...
不一定是相干光?光栅狭缝的间隔即光栅常数一般远远小于入射光的相干长度,可以干涉。

西塞山区15820451679: 为什么在光栅衍射中会出现缺级的现象,写出缺级条件? -
蒙谢菲悦:[答案] 缺级是指光程差满足干涉加强(d*sinθ =kλ), 但每个缝的衍射正好使衍射光强为零(a*sinθ =mλ). 括号里面的公式就是缺级条件.

西塞山区15820451679: 在物理的光栅衍射中,光栅缺级现象是怎么回事 -
蒙谢菲悦: 准确的说,就是衍射因子产生的极小值,也就是0,把干涉因子中的极大项给搞没有了!多缝衍射,不是前后两项乘积么?其中有一项数值是零,另外一项,不管你多大(比如你是主极大),乘一下光强都是0蛋.这就是缺级.而此时,衍射项里...

西塞山区15820451679: 光栅缺级是什么一回事? -
蒙谢菲悦: 干涉中的主极大位置处刚好是衍射的暗纹区,就会发生缺级的现象.

西塞山区15820451679: 夫琅禾费单缝,双缝衍射原理并解释缺级现象 -
蒙谢菲悦: 缺级现象发生在光栅衍射中.因为光栅实际上是多缝干涉与单逢衍射共同作用的,当满足多缝干涉加强的同时又满足单逢衍射减弱的条件,此时发生缺级现象.

西塞山区15820451679: 大学物理光栅衍射 -
蒙谢菲悦: 不知道你具体那里不明白,简单的说呢,你看衍射公式,最后算出来的东西,把其中类似干涉的东西叫做干涉项,类似衍射的部分叫衍射项,这两项是乘以的关系,那么后面那个衍射项有好几个极大值,前面的干涉项也有好几个极大值,但是呢...

西塞山区15820451679: 光栅衍射斜入射会发生缺级吗? -
蒙谢菲悦: 当衍射角θ满足光栅方程(a+b)sinθ=±kλ时应产生主极大明条纹,但如果衍射角又恰好满足单缝衍射的暗纹条件asinθ=±k'λ,那么这时这些主极大明条纹将消失,这种现象就是缺级.两个条件联立得到k=±k'd/a(k'=0,1,2……),即在光栅衍射的缺级现象中所缺的级数由光栅常数d和缝宽a的比值决定. 打这些东西好困难啊,有好多数学符号,看看符合你的要求吗.

西塞山区15820451679: 光的衍射和缺级 -
蒙谢菲悦: 缺级是指光的相位关系,即,光程差关系,满足明条纹的条件, 但是每个狭缝的光的衍射导致每个狭缝的光的亮度为零, 最终结果是,应当出现明条纹的地方亮度为零,是暗条纹,即,缺级. 光栅衍射缺级条件: 光栅常数d*sin衍射角θ=衍射级k*波长λ 狭缝宽度a*sin衍射角θ=m*波长λ

西塞山区15820451679: 夫琅禾费单缝衍射原理,双缝衍射原理,并解释缺级现象 -
蒙谢菲悦: 夫琅和费衍射使用惠更斯-菲涅耳原理,藉以把通过圆孔或狭缝的一波动分成多个向外的波动,使用透镜来有目的地衍射光的观测实验一般被用作描述这个原理.当波动通过时,波动会被衍射分成两个波动,之后以平行的角度各自行进,后面跟...

西塞山区15820451679: 光栅衍射条纹强度分布有何特点,用光栅衍射方程能计算哪些物理量,条纹缺级是什么原 -
蒙谢菲悦:[答案] 条纹尖锐明亮,间隔大,易于测量 能计算光栅常数、衍射角、波长、主明纹级次等 缺级是因为,单缝衍射的光强要调整多缝干涉的光强分布

西塞山区15820451679: 夫琅禾费衍射中将单缝垂直于光方向稍微平移,会出现什么情况? -
蒙谢菲悦: 这要分两种情况,一种是单缝的后方有凸透镜,那么单缝的移动不会对条纹形成任何影响另一种是后方没有凸透镜,则条纹会跟着单缝移动.

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网