光栅
光栅分光原理
光栅单色器结构示意图
1 光栅的定义 光栅的分类
3 光栅分光的原理 光栅的应用
目
录
CONTENTS
1.光栅的定义
2.光栅的种类
透射 光栅
利用透射光衍射的光栅称为反射光衍射的光栅，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，这种光栅成 为反射光栅。按其形状又分为平面光栅和凹 面光栅。
20, cos 1
角色散率
d n d d cos
n d
线色散率
光栅分辨率与波长 无关，分离后的光 谱属于均排光谱
Dl
dl
d
d d
f
n f
d cos
n f d
(f为物镜焦距)
光栅的理论分辨率R
光栅的理论分辨率等于光栅刻线数与光谱级次的乘积：
R
nN ( N为光栅的总刻线数，∆λ为 光栅能分离的最小值 )
大光栅（面积较大）的分辨本领比小光栅的大
4.光栅的应用
光栅尺
属光电传感器， 多运用在精密 机加工和数控 机床上，用来 精密测量物体 的位移
观
3.光栅分光原理
n d (sin sin )
n＝0 零级光谱：b与l无关，即无分光作用
特点：强度最大，但无分光作用
实
n＝±1 一级光谱： l 短，b小，靠近零级光谱 现
l长， b大，远离零级光谱
分 光
特点：强度大，用于分析测定
n＝±2 二级光谱：同上
特点：强度小，滤去，以免干扰测定
光栅的色散率
光栅的结构及工作原理
光栅的结构及工作原理光栅是一种具有周期性结构的光学元件，广泛应用于光谱仪、激光器、显示器等领域。
它通过光的衍射和干涉效应实现对光的分光、波长选择和光学信息处理等功能。
本文将详细介绍光栅的结构和工作原理。
一、光栅的结构光栅普通由光栅片和基底组成。
光栅片是由光学材料制成的，表面具有一定的周期性结构。
基底则是光栅片的支撑结构，通常由玻璃或者塑料等材料制成。
光栅片的周期性结构是由一系列平行罗列的刻槽或者刻线构成的。
刻槽的宽度、深度和间距都是光栅的重要参数。
刻槽可以是等宽度的，也可以是非等宽度的，根据刻槽的形状和尺寸不同，光栅可分为光栅片、光栅膜和光栅棱镜等类型。
二、光栅的工作原理光栅的工作原理可以通过衍射和干涉的理论来解释。
当入射光照射到光栅上时，光栅的周期性结构会改变光的传播方向和幅度分布，从而产生衍射和干涉效应。
1. 衍射效应光栅的刻槽会使入射光发生衍射，产生多个衍射波。
这些衍射波的相位和幅度与刻槽的宽度、深度和间距有关。
根据衍射理论，光栅上的衍射波会以一定的角度分布在空间中，形成一系列明暗相间的衍射条纹。
2. 干涉效应光栅的刻槽之间的间距决定了光栅的周期，不同波长的光在光栅上的衍射效应会导致不同的干涉效应。
当入射光为单色光时，惟独特定波长的光能够满足干涉条件，形成干涉峰。
这些干涉峰的位置和强度与光栅的周期和刻槽参数有关。
3. 光栅的工作方式光栅可以通过改变刻槽的参数来实现对光的分光和波长选择。
当入射光为多色光时，不同波长的光会在光栅上产生不同的衍射和干涉效应，从而使不同波长的光分散到不同的方向上。
通过调节光栅的刻槽参数，可以实现对特定波长的光进行选择和分离。
此外，光栅还可以用于光学信息处理。
通过在光栅上加入特定的信息模式，可以实现对光信号的编码和解码，用于光学存储和通信等领域。
三、光栅的应用光栅作为一种重要的光学元件，广泛应用于各个领域。
以下是光栅的几个主要应用：1. 光谱仪：光栅可以分散入射光，将不同波长的光分离开来，用于光谱分析和波长测量。
光栅工作原理
光栅工作原理
光栅是一种具有呈现平行直线或曲线结构的光学设备，其工作原理基于衍射现象。
光栅通常由一系列平行且等距的透明槽或凸起形成，这些槽或凸起被称为光栅线。
当光线通过光栅时，光栅线会改变光线的传播方向。
根据光波传播的性质，光栅会导致光线的衍射现象，即光在通过光栅后会发生弯曲。
这种衍射效应将导致光的波面变得不规则，光束会分裂成多个角度不同的光条。
光栅的衍射效应可以通过两种主要方式来解释：菲涅尔衍射和菲涅耳-柯西几何衍射。
这两种方式描述了光栅光线衍射后的结果，其中菲涅尔衍射适用于发生在光栅靠近源的近场区域，而菲涅耳-柯西几何衍射适用于远场区域。
对于菲涅尔衍射而言，通过对光栅线的透射和反射来计算光束的衍射效应，可以得到光谱图中的明暗条纹。
这些明暗条纹可以用来测量光栅线之间的间距，从而用于精确测量入射光的波长。
菲涅耳-柯西几何衍射则基于光栅的几何光学原理。
当光线通过光栅时，光栅线会对光束产生周期性的反射或折射，导致在远场观察时形成周期性的明暗条纹。
这些条纹的间距与光栅线之间的间距相关，从而可以用于测量和分析光栅的性能。
总之，光栅的工作原理基于光的衍射效应，通过模拟和利用光的波动性，能够实现对入射光的波长、方向和幅度等参数的测
量和分析。
光栅广泛应用于分光仪、激光器、光纤通信等领域，为光学研究和应用提供了重要的工具和技术基础。
光栅 原理
光栅原理
光栅原理是一种基于干涉或衍射现象的光学装置。
它常用于分光、光谱分析、光学仪器以及各种激光设备中。
光栅是由一系列平行等间距、相互平行的透明和不透明条纹组成的光学元件。
当平行光通过光栅时，光波会被分解成多个方向上的光束，形成一个光谱。
这是因为光波在通过光栅时会受到干涉或衍射的影响。
具体而言，当光线通过光栅时，与光栅上的空隙或条纹结构相交。
这种交互作用会导致入射光波的衍射或绕射，从而形成一系列放射状的光束。
这些光束有不同的入射角度和相位，因此形成了多个方向上的光谱。
光栅的分辨率是衡量其性能的重要指标。
它取决于光栅的刻线间距和光的波长。
通常，当刻线间距越小或波长越长时，分辨率就越高。
除了分光，光栅还可以用于测量、校准仪器和设备、频谱分析等应用。
例如，在光学仪器中，光栅可以用于校准光谱仪的波长刻度。
同时，由于光栅可以选择性地分离特定波长的光束，因此在激光设备中，光栅也能用于选择特定波长的激光光束。
总之，光栅原理是通过干涉或衍射现象将光波分解成多个方向上的光束，从而形成光谱。
光栅在各种光学装置和设备中起着重要的作用，广泛应用于科学研究、工程技术和实验学科中。
光栅
单缝衍射因子中央主极大值的角宽度：
(13)
光栅衍射第j个主极大值中心的角位置：
(14)
相邻第一极小值的角位置：
(15)
第j个主极大条纹的半角宽度：
(16)
相邻两个主极大值条纹的角间距：
(17)
结论：
① 光栅衍射主极大值条纹的半角宽度正比于照射光的波长，反比于狭缝数 目及光栅常数，并随着衍射角的增大而增大。当狭缝数目很大时，主极 大值条纹将变为一明细的亮线，即光栅的衍射谱线。
满足这一关系的波长范围，称为光谱仪在该衍射级的自由光谱范围。对于1
级光谱：lm> lM/2。
由于透镜总是存在色差问题，实际光谱仪中都尽量 避免适用透镜进行光谱成像，而是采用凹面反射镜来会聚 衍射光谱。因为反射镜系统是理想的消色差系统。有的光 栅光谱仪直接采用凹面反射式光栅，既作为分光器件，又 作为成像器件，从而大大简化了光路系统。
表面变形
表面等高线
图4.4-19 莫阿条纹的应用
结论：云纹效应反映了相互叠置的两光栅之间的微小差异。这种差异越小，
所引起的莫阿条纹间距Dx越大。前者是微小量，后者则是宏观量。
通过常规方法对莫阿条纹的测量，即可推算出两光栅的微小差异。
利用这一原理，可检测光栅或网格的质量、测量工程材料或结构件
的应力、应变，测量物体的三维面形，以及微小位移和速度等。
② 主极大值位置与狭缝数目无关，但其强度大小正比于狭缝数目的平方及 单缝衍射强度因子。因此，一方面主极大值中心点的光强度随狭缝数目
的增大而增大；另一方面，各级主极大值中心点的相对强度又按sinc2a
形式分布，中央主极大值中心点的光强度最大。
③ 随着狭缝数目的增大，次极大值强度越来越小，并以各主极大值点为中 心向两侧依次减弱。当N很大时，最大的次极大值强度不超过主极大值 的1/23。因此，一般情况下衍射光能量主要集中在各主极大值条纹上。
光栅的工作原理
光栅的工作原理光栅是一种光学元件，具有广泛的应用，包括光谱分析、光学通信、光学仪器等领域。
光栅通过改变光波的衍射和干涉现象，实现对光的分散、偏转和波长选择。
本文将深入探讨光栅的工作原理。
1. 光栅的基本结构光栅由一系列均匀间隔的透光或不透光线条组成。
这些线条可以是等宽等间隔的，也可以有不同的宽度和间隔。
根据基本结构的不同，光栅可以分为振动式光栅和衍射式光栅。
2. 振动式光栅的工作原理振动式光栅是通过周期性地改变光的折射率来实现光的衍射。
当光波通过振动式光栅时，栅条的周期性变化会引起光波的相位改变。
这导致入射光波的反射、折射方向的变化，产生反射、折射光束的衍射现象。
3. 衍射式光栅的工作原理衍射式光栅是通过光波在光栅上的衍射效应来实现光的分散和偏转。
当光波通过衍射式光栅时，栅条的周期性排列会使光波发生衍射，产生不同的衍射波束。
根据光栅的参数，如线条宽度、间隔和入射光波的波长，不同的衍射波束会以不同的角度分散和偏转。
4. 光栅衍射和干涉效应光栅的工作原理离不开衍射和干涉效应。
衍射效应是指光波在光栅上遇到障碍物（线条）时发生弯曲和弯折的现象。
干涉效应是指在光波传播过程中发生的波峰与波谷的叠加和干涉现象。
通过光栅的衍射和干涉效应，可以实现对光的分散、偏转和波长选择，进而应用于光学仪器和光学通信等领域。
5. 光栅的应用光栅作为一种重要的光学元件，广泛用于光谱分析、光学通信和光学仪器等领域。
在光谱分析中，光栅用于分散入射光波，得到不同波长的光谱成分。
在光学通信中，光栅可以用于进行波长分离和波长选择，实现多路复用和解复用。
在光学仪器中，光栅被应用于光谱仪、光栅激光器和光栅干涉仪等装置。
总结：光栅的工作原理是基于衍射和干涉效应，通过改变光波的相位和衍射波束的分散和偏转来实现对光的控制。
光栅的应用广泛，包括光谱分析、光学通信和光学仪器等领域。
深入了解光栅的工作原理有助于我们更好地理解和应用光栅技术。
光栅的结构及工作原理
光栅的结构及工作原理光栅是一种光学元件，它具有一定的结构和工作原理。
本文将详细介绍光栅的结构和工作原理，以帮助读者更好地理解和应用光栅。
一、光栅的结构光栅通常由光栅基底和光栅刻线两部分组成。
1. 光栅基底：光栅基底是光栅的主要支撑结构，通常由玻璃、石英或金属等材料制成。
光栅基底的选择要考虑到其光学性能、机械强度和耐腐蚀性等因素。
2. 光栅刻线：光栅刻线是光栅的关键部分，它是由一系列等距的平行刻线组成。
光栅刻线的间距和宽度决定了光栅的性能和应用范围。
光栅刻线可以通过光刻、电子束曝光或激光刻蚀等技术制备。
二、光栅的工作原理光栅的工作原理基于衍射现象和干涉现象。
1. 衍射现象：当光线通过光栅时，会发生衍射现象。
光栅的刻线会改变光线的传播方向和幅度分布，使得光线在空间中形成一系列明暗相间的衍射条纹。
这些衍射条纹可以用来分析光的波长、测量物体的尺寸等。
2. 干涉现象：当光线通过光栅时，光栅的刻线会引起光的干涉现象。
光栅的刻线间距和光波的波长之间存在特定的关系，当光波与光栅刻线相互作用时，会发生干涉现象。
干涉现象可以用来分析光的相位、测量折射率等。
光栅的工作原理可以通过以下几个关键步骤来解释：步骤1：光线入射光线从光栅的一侧入射，可以是平行入射或斜入射。
入射光线的波长决定了光栅的衍射和干涉效应。
步骤2：光栅刻线作用入射光线与光栅刻线相互作用，发生衍射和干涉现象。
衍射现象使得光线在空间中形成衍射条纹，干涉现象使得光线的相位和幅度发生变化。
步骤3：衍射和干涉效应分析通过观察和分析衍射和干涉条纹的形状和分布，可以得到有关光的波长、相位和幅度等信息。
这些信息可以用于光谱分析、波长测量、折射率测量等应用。
三、光栅的应用光栅作为一种重要的光学元件，广泛应用于光谱学、光通信、光计量学等领域。
1. 光谱学应用：光栅可以用于光谱仪、光谱分析仪等设备中，通过分析光栅衍射和干涉条纹，可以得到物质的光谱信息，包括波长、强度等。
光栅在光谱学中起到了关键的作用。
光栅
3．细分原理 如果仅以光栅的栅距作其分辨单位，只能读到整数莫尔条纹； 倘若要读出位移为 0.1μm ，势必要求每毫米到线 1 万条，这是目前工艺 水平无法实现的。如果采用栅距细分技术可以获得更高的测量精度。常 用的细分方法有直接倍频细分法、电桥细分法等。这里仅以四倍频细分 为例介绍直接倍频细分法。 在一个莫尔条纹宽度上并列放置四个光电元件，如右下图(a)所示， 得到相位分别相差 π/2四个正弦周期信号。用适当电路处理这些信号， 使其合并得到如右下图 (b)所示的脉冲信号。每个脉冲分别和四个周期 信号的零点相对应，则电脉冲的周期反应了 1/4个莫尔条纹宽度。用计 数器对这一列脉冲信号计数，就可以读到 1/4 个莫尔条纹宽度的位移量， 这将是光栅固有分辨率的四倍。此种方法被称为四倍频细分法。 若再增加光敏 元件，同理可 以进一步地提 高测量分辨率。
二、透射式计量光栅的结构和工作原理 1）光栅结构 计量光栅的基本元件是主光栅和指示光栅。它们是在一块长条 形光学玻璃上，均匀刻上许多明暗相间、宽度相等的刻线， 光栅刻线： 常用的光栅每毫米有10、25、50、100和250条线。主光栅的刻线 一般比指示光栅长。 若划线宽度为 a 缝隙宽度为 b ，则光栅节距或栅距W为 指示光栅 W＝a + b。 莫尔条纹 通常取a = b＝W /2。
在光栅一栅距内放置2个间隔1/4周期的光电元件，得到两路 脉冲S和C，将S和C通过反向器得到S’和C’，这样同样可以得 到思四路方波信号，加到微分电路上，就可以在0、90、180、 270度四处各产生一个脉冲，实现四倍频细分。
• 光敏元件输出的波形可近似用如下公式描述： • 式中 U0 — 输出信号的直流分量； • Um — 输出信号的交流信号幅值； • x — 光栅的相对位移量。
光栅的结构及工作原理
光栅的结构及工作原理光栅是一种常见的光学元件，广泛应用于光谱仪、激光器、光通信等领域。
本文将详细介绍光栅的结构和工作原理。
一、光栅的结构光栅通常由一块平行的透明基底上刻有一系列等间距的平行线条组成，这些线条被称为刻线。
光栅的刻线可以是光滑的，也可以是周期性的。
光栅的刻线可以是反射型的，也可以是透射型的。
光栅的刻线间距称为刻线间距或者光栅常数，通常用d表示。
光栅的刻线数目称为刻线密度，通常用N表示。
光栅的刻线密度与刻线间距之间满足以下关系：N = 1/d。
二、光栅的工作原理光栅的工作原理基于光的衍射现象。
当入射光线照射到光栅上时，光栅会将光线分散成多个不同方向的衍射光束。
这是因为光栅的刻线间距与入射光波长之间的关系满足布拉格衍射条件。
布拉格衍射条件可以表示为：nλ = d(sinθi ± sinθm)，其中n为衍射级次，λ为入射光波长，d为光栅常数，θi为入射角，θm为衍射角。
根据布拉格衍射条件，当入射光波长和光栅常数已知时，可以计算出不同级次的衍射角。
这些衍射角决定了衍射光束的方向和强度。
光栅的衍射效果可以通过狭缝衍射公式来描述：I(θ) =I0(sin(πNsinθ/λ)/(πNsinθ/λ))^2，其中I(θ)表示衍射光的强度，I0表示入射光的强度，N为光栅的刻线数目，θ为衍射角，λ为入射光波长。
从狭缝衍射公式可以看出，光栅的衍射效果与光栅的刻线数目、刻线间距、入射角和入射光波长有关。
通过调节这些参数，可以实现对光栅衍射效果的控制。
三、光栅的应用光栅具有广泛的应用领域。
以下是一些常见的光栅应用：1. 光谱仪：光栅被广泛应用于光谱仪中，用于分析光的波长和强度。
光栅可以将入射光分散成不同波长的光束，然后通过检测器进行测量和分析。
2. 激光器：光栅在激光器中用于调谐激光的波长。
通过调节光栅的刻线间距，可以改变激光的波长，从而实现对激光器的调谐。
3. 光通信：光栅在光通信中用于分离和复用不同波长的光信号。
光栅的应用原理图示
光栅的应用原理图示1. 光栅的定义和概念光栅是一种光学元件，它是由许多等间距的平行透明和不透明线条组成的。
光栅常被用于光谱分析、光学成像和激光技术等领域。
光栅根据线条的间距和周期可以分为反射光栅和透射光栅。
在光栅中，线条间距越小，光栅的分辨率则越高。
1.1 反射光栅反射光栅是由一系列平行的等间距的透明和不透明线条组成的。
当入射光线照射到反射光栅上时，光线会被反射和折射，形成一系列亮暗交替的衍射条纹。
反射光栅可以用于分光仪、光谱分析仪等光学设备中。
1.2 透射光栅透射光栅是由一系列平行的等间距的透明和不透明线条组成的。
当入射光线照射到透射光栅上时，一部分光线会被透射，一部分光线会被衍射。
透射光栅可以用于激光衍射、光学传感器等应用中。
2. 光栅的衍射原理光栅的衍射原理是基于赫布原理和它的衍射积分公式。
当入射光线照射到光栅上时，光线会被衍射为一系列亮暗交替的衍射条纹。
光栅的衍射效果与光线的入射角度、光栅的周期和线条的间距有关。
光栅的衍射可用以下公式来描述：dsinθ = mλ其中，d是光栅的周期，θ是光线的入射角度，m是衍射的级数，λ是光的波长。
根据这个公式，我们可以计算出不同入射角度下的衍射条纹位置。
3. 光栅的应用光栅因其特殊的衍射效果，在许多领域都有广泛的应用。
3.1 光谱分析光谱分析是利用光的衍射原理来分析物质的组成和结构的一种方法。
光栅在光谱仪中起到分散和衍射的作用，通过分析衍射条纹的位置和强度，可以确定物质的成分和性质。
3.2 光学成像光栅在光学成像中起到分光和滤波的作用。
通过光栅将入射光线分成不同颜色的光，可以实现彩色图像的获取和显示。
光栅还可以通过衍射效应来增强图像的清晰度和对比度。
3.3 激光技术光栅在激光技术中起到调谐和稳定光源的作用。
通过调整光栅的入射角度和周期，可以实现激光的频率调谐和模式选择。
光栅还可以用于激光共振腔中，提高激光的稳定性和单模输出。
4. 总结光栅是一种重要的光学元件，具有光谱分析、光学成像和激光技术等许多应用。
光栅
的线色散率随波长增加而减小。
光栅
grating
光栅是一种多狭缝部件。光栅光谱的产生是多狭缝
干涉和单狭缝衍射两者联合作用的结果。多缝干涉
决定光谱线出现的位置，单缝衍射决定谱线的强度
分布 。光栅分为透射光栅和反射光栅，用得较多的
是反射光栅。反射光栅又可分为平面反射光栅(或称
闪耀光栅)和凹面反射光栅(简称凹面光栅)。
光栅
grating
光栅单色器的工作原理
光栅
grating 平面反射光栅
光栅公式：
d (sin +sin) = K
其中：d为光栅常数，为入射角，为衍射角，K为光谱级， K= 0， 1，2，…（衍射角与入射角同测，取正号,否则， 取负号）
光栅 grating
当一定（K≠0）时，反射角随波长而异，即不同波 长的辐射经光栅反射后将分散在不同空间位置上，这就 是光栅进行分光的依据； 当K=0时，即零级光谱，此时反射光与波长无关，即 为白光； 当K11= K22= K33=…..时，谱线会发生重叠。
光板 （4）多道型检测器（p22）
2.热检测器： （1） 真空热电偶（2）热释电检测器 读出装置（信号显示系统）
光分析方法的进展 Development of optical analysis
1. 采用新光源，提高灵敏度 2. 联用技术 3. 新材料 4. 交 叉 5. 检测器的发展
几个重要物理量的换算
光栅
grating 影响光谱色散率的几个因素： a 物镜焦距越大，线色散率越大 b 光谱的级次K愈高，色散率愈大 c 光栅常数d愈小，即每毫米刻线数愈多，光谱仪色散率愈大 d 当衍射角(<20º )很小、且变化不大时，cos=1 在同一级光 谱中，色散率基本上不随波长而变，这样的光谱叫匀排光谱。
什么是光栅-光栅的种类有哪些-
什么是光栅?光栅的种类有哪些?
通常意义上讲，光栅按用途分有两大类——
物理光栅（衍射光栅）：200~500条/mm，栅距0.002~0.005mm，主要是利用光的衍射原理，用于光谱分析和光波波长的测定；
计量光栅：25条/mm、50条/mm、100条/mm、250条/mm等，栅距0.004~0.25mm，主要是利用光的透射和反射现象，用于数控机床闭环检测系统。
按外形：长光栅（直线光栅）、圆光栅。
长光栅检测线位移，圆光栅测量角位移。
直线光栅按制作原理：玻璃透射光栅、金属反射光栅。
1）直线光栅
（1）玻璃透射光栅
在玻璃的表面上涂上一层匀称的感光材料或金属镀膜，用照相腐蚀等方法制成透亮与不透亮间隔相等的线纹。
特点：
①光源可采纳垂直入射，光电元件可直接接受光信号，因此信号幅度大，读数头结构比较简洁；
②每毫米上线纹数多，一般为100、125、250条/mm，经过电路细分，可做到微米级的辨别率。
（2）金属反射光栅
在钢尺或不锈钢的镜面上用照相腐蚀法或用钻石刀刻划制成的光
栅线纹；常用的线纹数为4、10、25、40、50条/mm，辨别率低。
特点：
①标尺光栅的线膨胀系数很简单做到与机床材料全都；
②标尺光栅的安装和调整比较便利；
③安装面积较小；
④易于接长或制成整根的钢带长光栅；
⑤不易碰碎。
2）圆光栅
在玻璃圆盘外环端面上，做成黑白相间、呈辐射状条纹，相互间夹角（栅距角）相等。
光栅光阑
一.光栅简介
二.光器件，光栅可分为透射型光栅、 反射型光栅，也可分为振幅型光栅、位相型光栅两 种. 透射型光栅是一种振幅型光栅，是由大量的狭 缝周期性排列而成的.
位相型光栅是由透明的、具有使光束发生位相 变化的单元（可以是厚度、或折射率变化）排列而 成. 在光洁度很高的金属平面（或金属凹球面）上 刻划出等间距、等宽度的平行条痕，且刻面具有一 定形状，这种金属平面（凹面）称为平面（凹面） 反射光栅.
二.光阑简介
光阑是光学仪器允许通过光线的边框，起拦光 作用.
光阑孔径越大光学系统接收到的入射光束范围 越大，像的亮度越大；光阑孔径越小，景深（可观 察清楚的范围）越大. 照相机物镜前的光圈就是一个孔径可调的光阑， 眼睛的瞳孔其实也是一个光阑，单缝可看作是一种 线状光阑.
光栅概述
1. 光栅的概念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。
从广义上理解，任何具有空间周期性的衍射屏都可叫作光栅。
2.光栅分类按其原理和用途可分为物理光栅和计量光栅。
按其透射形式可分为透射式光栅和反射式光栅。
按光栅表面结构不同，可分为幅值光栅（又叫黑白光栅）和相位光栅（又叫闪耀光栅）。
按光栅应用分类，可分为长光栅和圆光栅。
目前发展了激光全息光栅和偏振光栅等新型光栅3. 光栅常数光栅常数是光栅空间周期性的表示.设：a 是透光（或反光）部分的宽度，b 是不透光（或不反光）部分的宽度，则：d = a+b光栅常数d的数量级约10-6米，即每毫米内刻有几百条刻痕。
4.光栅衍射条纹的形成光柵衍射包含单缝衍射和缝间子波相互干涉两种因素，衍射：每个缝衍射在衍射角相同的地方有相同的条纹干涉：缝与缝之间将产生干涉，这是一种多缝干涉只考虑单缝衍射强度分布 只考虑双缝干涉强度分布双缝光栅强度分布单缝衍射和多缝衍射干涉的对比5.光栅传感器光栅传感器——利用光栅的莫尔条纹现象实现几何量测量的装置称为光栅传感器。
莫尔条纹——亮带与暗带相间的条纹称为莫尔条纹。
莫尔条纹是由主光栅和指示光栅的透光与遮光效应形成的。
莫尔条纹具有三个特点：1、莫尔条纹具有位移放大作用2、莫尔条纹移动与光栅移动的对应关系3、误差减小作用1-01k 10I I 2-23-03k6-60I I 11-01k 10I I光栅传感器的光电转换系统结构：1、光源，2、聚光镜，3、主光栅（又称标尺光栅），4、指示光栅，5光敏元件，莫尔条纹测量位移原理当光电元件5接收到明暗相间的正弦信号时，根据光电转换原理将光信号转换为电信号。
当主光栅移动一个栅距W时，电信号则变化一个周期。
当波形重复到原来的相位和幅值时，相当于光栅移动了一个栅距W，如果光栅相对位移了N个栅距，此时位移x=NW。
莫尔条纹细分技术1、增加光栅刻度密度。
2、对电信号进行电子细分。
把一个周期变化的莫尔条纹信号再细分，即增大一周期的脉冲数，称为倍频法。
光栅的结构及工作原理
光栅的结构及工作原理光栅是一种光学元件，常用于光谱仪、激光器和显微镜等光学设备中。
它的主要功能是将入射光分散成不同波长的光，从而实现光的分光和光谱分析。
本文将详细介绍光栅的结构和工作原理。
一、光栅的结构光栅通常由一条或多条平行的凹槽组成，这些凹槽被等距地刻在光栅表面上。
光栅的结构可以分为以下几个部分：1. 表面：光栅的表面是光栅凹槽的刻蚀表面，通常采用高精度的光学加工技术制造，以保证光栅表面的平整度和光学性能。
2. 凹槽：光栅的凹槽是光栅的关键部分，它们被刻在光栅表面上，通常具有相同的宽度和深度。
凹槽的间距决定了光栅的刻线数，即每毫米或每英寸中的凹槽数量。
3. 母材：光栅的母材是光栅的基底材料，通常采用光学级的玻璃或者光学级的金属材料制造。
母材的选择要考虑到光栅的应用环境和光学性能要求。
二、光栅的工作原理光栅的工作原理基于光的衍射现象。
当入射光照射到光栅上时，光栅的凹槽会对光进行衍射，从而将光分散成不同波长的光。
1. 衍射定律：根据衍射定律，入射光在光栅上的衍射角度与入射角度、波长和光栅的间距有关。
根据这个定律，可以计算出不同波长的光在光栅上的衍射角度。
2. 光栅方程：光栅方程描述了入射光的波长、入射角度和衍射角度之间的关系。
根据光栅方程，可以计算出光栅的刻线数和波长之间的关系。
3. 光栅的分光效果：由于不同波长的光在光栅上的衍射角度不同，因此光栅可以将入射光分散成不同波长的光，实现光的分光效果。
这种分光效果可以用于光谱仪、激光器和显微镜等光学设备中。
三、光栅的应用光栅作为一种重要的光学元件，广泛应用于各种领域。
以下是光栅的一些主要应用：1. 光谱仪：光栅是光谱仪中的核心元件，它可以将入射光分散成不同波长的光，从而实现光的分光和光谱分析。
2. 激光器：光栅在激光器中用于调谐激光的波长。
通过改变光栅的倾斜角度或者旋转角度，可以调节激光器输出的波长。
3. 显微镜：光栅在显微镜中用于增强图像的分辨率。
光栅
0
4. 光栅夫琅禾费衍射的光强公式 每个单缝在 p点（对应衍射角θ ）均有 点 sinα π a E p = E0单 , α= sin θ λ α N∆ϕ ∆ o · R 相邻缝在 p点的相位差 点的相位差 ∆ϕ
λ ∆ϕ p点合振幅为 点合振幅为 Ep ∆ϕ N∆ϕ A p = 2 R sin ，又 E p = 2 R sin 2 2
透镜
λ
d
a θ
θ θ
每个缝的衍 射光重叠
I f
相干叠加
各缝的衍射光在主极大位置相同的情况下 相干叠加。干涉条纹的各级主极大的强度 强度将 相干叠加。干涉条纹的各级主极大的强度将 受到了衍射的调制。 不再相等，而是受到了衍射的调制 不再相等，而是受到了衍射的调制。但各个 决定，而没有变化。 干涉主极大的位置仍由 d 决定，而没有变化。
光强曲线 I I0 N=4
3 4 2 1 ∆ϕ =π /2
4 1 ∆ϕ =π 4
1 2 3 ∆ϕ =3π /2 π
sinθ -2(λ/d) -(λ/d) 0 λ/d 2λ/d -(λ/4d) λ/4d
N大时光强 大时光强 向主极大集中， 向主极大集中， 使条纹亮而窄。 使条纹亮而窄。 亮而窄
3. 光栅衍射（grating diffraction） 光栅衍射（ ） （1）各干涉主极大受到单缝衍射的调制。 ）各干涉主极大受到单缝衍射的调制。
光栅光谱， 光栅的色散本领、 二. 光栅光谱， 光栅的色散本领、分辨本领 1. 光栅光谱 1， L 正入射： 正入射： d sin θ = ± k λ ， k = 0， 2， k 一定时，λ↑ → θ ↑，不同颜色光的 一定时， 主极大位置也不同，形成同一级光谱。 主极大位置也不同，形成同一级光谱。 白光（ 白光（350∼770nm）的光栅光谱是连续谱： ∼ ）的光栅光谱是连续谱：
光栅的结构及工作原理
光栅的结构及工作原理光栅是一种光学元件，广泛应用于光谱仪、激光器、光纤通信等领域。
它通过周期性的结构对光进行衍射，实现光的分光、波长选择和光栅共焦等功能。
本文将详细介绍光栅的结构和工作原理。
一、光栅的结构光栅通常由一系列平行的凹槽或凸槽组成，这些凹槽或凸槽被称为光栅线。
光栅线的间距称为光栅常数，用d表示。
根据光栅线的形状，光栅可以分为光栅反射型和光栅透射型。
光栅反射型是指光线从入射侧照射到光栅上，然后被反射出来。
光栅反射型的结构包括平行光栅、圆柱光栅和球面光栅等。
其中，平行光栅是最常见的一种，它的光栅线平行于光栅表面。
圆柱光栅的光栅线沿着圆柱体的表面排列，球面光栅的光栅线则沿着球面排列。
光栅透射型是指光线从入射侧穿过光栅，然后被透射出来。
光栅透射型的结构包括刻蚀光栅、全息光栅和光纤光栅等。
刻蚀光栅是最常见的一种，它的光栅线垂直于光栅表面。
全息光栅是通过激光干涉技术制作的，它可以实现更高的光栅效率和更宽的工作波长范围。
光纤光栅是将光栅结构集成在光纤中，可以实现对光纤中的光进行调控。
二、光栅的工作原理光栅的工作原理基于衍射现象。
当平行光线照射到光栅上时，光栅的周期性结构会使光线发生衍射，产生多个衍射波。
根据光栅的衍射规律，可以得到以下几个重要的特点：1. 衍射级次：光栅的衍射波可以分为不同级次，其中0级衍射波是垂直于光栅表面的主衍射波，其它级次的衍射波则偏离主衍射波方向。
不同级次的衍射波在空间中形成一系列亮暗交替的衍射条纹。
2. 衍射角：衍射波的方向与入射光线的夹角称为衍射角。
根据衍射公式，衍射角与入射光的波长和光栅常数有关。
通过调节光栅常数或改变入射光的波长，可以改变衍射角，实现对光的分光和波长选择。
3. 衍射效率：光栅的衍射效率是指入射光能够被衍射到特定级次的衍射波的能量占入射光能量的比例。
衍射效率取决于光栅的结构和工作波长。
光栅的设计和制备过程中，需要考虑如何提高衍射效率，以提高光栅的性能。
4. 光栅共焦：当入射光线的波长等于光栅常数时，各级次的衍射波将共焦于特定位置。
光的光栅衍射
光的光栅衍射光栅是一种具有多道平行透射或反射结构的光学元件。
当平行光线照射在光栅上时，经过光栅的衍射现象会产生明暗相间的衍射条纹，这种现象被称为光的光栅衍射。
一、光栅的基本原理光栅由许多等间距的狭缝或者凹凸形成，这些狭缝或者凹凸被称为光栅的栅元。
当平行光线照射到光栅上时，光线会被栅元分散成多个子波，然后这些子波相互干涉形成衍射条纹。
二、光栅的衍射公式假设光栅栅元的间距为d，入射光波长为λ，入射角为θ。
光栅衍射公式可以表示为：mλ = dsin(θ)其中，m为衍射级次，表示同一条纹系列的序号。
三、光栅衍射的特点1. 衍射角的变化：随着光波长的减小，衍射角也会逐渐变大。
2. 衍射级次的增加：随着衍射级次的增加，衍射条纹也会更加密集，形成更多的亮暗间隔。
3. 衍射条纹的宽度：衍射条纹的宽度与光波长和光栅间距有关，光波长越小，光栅间距越大，衍射条纹的宽度越宽。
四、光栅衍射的应用1. 测量光波长：通过精确测量光栅衍射的衍射角和衍射级次，可以计算出光波长的数值。
2. 光谱仪：光栅衍射可以将入射的多色光分散成各个波长的单色光，用于分析和测量光的成分和特性。
3. 光学显微镜：光栅衍射可以提高显微镜的分辨率，使观察对象更加清晰。
4. 光栅标定：光栅衍射可以作为一种标定方法，用于校准仪器或者物理量测量。
五、实验方法及步骤1. 准备光栅：选择合适的光栅，光栅的参数应与实验要求相匹配。
2. 设置实验仪器：将光源和光栅正确安装，调整光线的入射角度，确保平行光照射到光栅上。
3. 观察衍射条纹：通过适当的光学仪器观察、记录衍射条纹的形态和特征。
4. 计算光波长：根据衍射公式和测量到的衍射角和衍射级次，计算出光波长的数值。
光的光栅衍射现象是一种重要的光学现象，它不仅有助于我们深入了解光的性质，还在科学研究和实际应用中发挥着重要作用。
通过实验方法和计算公式，我们可以准确测量光波长，分析光的成分和特性，提高显微镜的分辨率等。
因此，对光栅衍射的研究和应用具有重要的意义和价值。
光栅的概念和种类是什么
光栅的概念和种类是什么光栅是在光学领域中经常使用的一种光学元件。
其作用是将光线分散成色散谱或者是将光线波长进行切分。
基于其作用，光栅可以分为折射式和反射式两大类，其中折射式又可以分为光学玻璃光栅和激光光栅，反射式则通常是利用金属的反射能力设计的。
以下将对光栅的概念和各种光栅进行介绍。
首先来看光栅的概念。
光栅是一种平行的等间隔光栅线的组成的光学元件。
光栅通过改变入射光的走向，将光线分离成不同波长、不同颜色的光线。
光栅是一种高加工精度、高级复杂的光学仪器，常用于光学、干涉、衍射、分光、波长选择等实验领域以及具有应用于半导体加工、生物医药、激光技术等多个领域。
光栅的种类包括折射式光栅和反射式光栅。
折射式光栅又可以根据材料的不同分为光学玻璃光栅和激光光栅。
光学玻璃光栅是一种利用光栅膜在折射时产生衍射作用的光学元件。
光学玻璃光栅的工作原理在于折射波前形成平行的光墙，其反射后形成负光阶，将相邻的光线分离出来，从而实现波长切利。
光学玻璃光栅依据吸收和散射的原理，将入射光线发生衍射，从而得到相应的色散谱，通常用于分光仪、光谱仪、激光系统中。
与光学玻璃光栅相对应的是激光光栅，它采用线性激光产生的光栅以及脉冲激光的巨磁光光栅。
激光光栅是针对激光系统应用而设计的高质量、高能背板材料。
激光光栅通常使用的是光学晶体，这种晶体在加工过程中可以进行精确的刻线和抛光，实现高质量的光学表面。
激光光栅是一种造型复杂、结构紧凑的光学元件，常用于激光加工、光通讯、激光分光、稳频等多种领域。
除了折射式光栅，还有反射式光栅，它是一种利用金属的反射能力设计的光学元件，可以反射入射光线并发生衍射。
它的光栅线通常是直接刻制在金属表面的，因此可生产成多种形状、结构种类。
反射式光栅通常用于光纤传输、光波导耦合、光电子学领域中。
在所有种类的光栅中，其中比较常用的包括闪耀点光栅、正弦型翘曲光栅、二次衍射光栅和衍射效率较高的棱镜式光栅等。
综上所述，光栅是光学领域中常用的一种光学元件，其可将入射光线分散成不同波长、不同颜色的光线。
光栅的结构及工作原理
光栅的结构及工作原理光栅是一种具有周期性结构的光学元件，它由一系列平行的平面构成，这些平面被称为光栅条纹。
光栅的结构和工作原理对于理解光的衍射和干涉现象以及光谱学等领域具有重要意义。
一、光栅的结构光栅通常由一块透明或反射性的基底材料制成，基底上覆盖着一系列等间距的平行条纹，这些条纹可以是透明的或者反射的。
光栅的结构可以分为以下几种类型：1. 光栅的直线结构直线光栅是最简单的一种光栅结构，它由一系列等间距的平行直线构成。
直线光栅常用于光谱仪、激光器和光学通信等领域。
2. 光栅的圆弧结构圆弧光栅是由一系列等弧度的平行弧线构成，它通常用于光学显微镜、光栅波导等光学元件中。
3. 光栅的棱镜结构棱镜光栅是由一系列等间距的棱镜构成，它可以将入射光按照不同的波长进行分散，从而实现光谱分析。
4. 光栅的体积结构体积光栅是一种具有周期性折射率变化的光栅结构，它可以实现光的衍射和干涉现象，常用于光学信息存储和显示技术中。
二、光栅的工作原理光栅的工作原理基于光的衍射和干涉现象。
当平行入射的光线照射到光栅上时，光栅会将光线分散成多个不同方向的衍射光束，形成衍射图样。
1. 衍射光束的产生根据衍射理论，光栅的条纹间距决定了衍射光束的方向和强度。
当入射光线与光栅条纹垂直时，根据光栅的等间距特性，入射光会被衍射成多个不同方向的光束，这些光束的方向和强度由光栅的条纹间距决定。
2. 干涉光束的产生当入射光线与光栅条纹不垂直时，光栅会将入射光线分成两个或多个部分，这些部分光线会发生相位差，从而产生干涉现象。
干涉光束的方向和强度也由光栅的条纹间距决定。
3. 光栅的衍射效率光栅的衍射效率是指入射光能量被衍射到特定方向的能量占总入射能量的比例。
光栅的衍射效率取决于入射光的波长、光栅的条纹间距、入射角度和光栅的材料等因素。
三、光栅的应用光栅作为一种重要的光学元件，广泛应用于各个领域，包括光学通信、光谱仪、激光器、光学显微镜、光学信息存储和显示技术等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
k=4 k=5
k=6
返回
光栅衍射是单缝衍射和缝间光线干涉两 种效应的共同结果， 种效应的共同结果，亮纹的位置决定于缝间 光线干涉的结果。 光线干涉的结果。 缝数 N = 5 时光栅衍射的光强分布示意图
包络线为单缝衍射 的光强分布图
主极大 (6 k=-5
k=-4 k=-3
A 5 A1 A4 A3
θ δ
δθ = ϕk+1 −ϕk . 设 ϕk+1 < ϕk :
6π δθ = = 216o 5
A3 A5 A2
δθ =
A1
A2
θ δ
A4
4π =144o 5
2π δθ = = 72o 5
θ δ
θ δ
问题：为何暗区很宽，亮纹很窄？ 问题：为何暗区很宽，亮纹很窄？ 主极大 ( a + b ) sinϕ = k λ 极小值 ( a + b ) sin ϕ = m λ N 2， ... m = 0, 1， 3， ( N 1 ),N, ( N+1 ),( N+2 ), ..., (2 N
二级光谱 一级光谱
ϕ
f
o 在可见光范围内 : x 400 4
700 − 400 ∴ k =1 k < = 3
返回
完整光谱级数 (k+1)λ紫 > kλ红
结束
用每厘米有5000条的光栅，观察 条的光栅， 例1: 用每厘米有 条的光栅 钠光谱线， 钠光谱线，钠光波长为 λ = 5893 A。 光线垂直入射时； 光线以30 问：1. 光线垂直入射时；2. 光线以 o角 倾斜入射时，最多能看到几级条纹？ 倾斜入射时，最多能看到几级条纹？ 1. 由光栅公式：( a + b ) sin ϕ = k λ 由光栅公式： 有最大值。 有最大值 当 sin ϕ = 1 时， k有最大值。 1×10-2 a + b = 5000 = 2×10-6 m 2×10-6 (a +b) =3.394 k = λ sinϕ = -7 5.893×10 ~ 3 结束 最多能看到7级条纹 级条纹。 最多能看到 级条纹。
k=0 k=1
k=2 k=3
k=4 k=5
k=6
返回
光栅衍射是单缝衍射和缝间光线干涉两 种效应的共同结果， 种效应的共同结果，亮纹的位置决定于缝间 光线干涉的结果。 光线干涉的结果。 缝数 N = 5 时光栅衍射的光强分布示意图
极小值
k=-6 k=-5
k=-4 k=-3
k=-2 k=-1
k=0 k=1
k=-2 k=-1
k=0 k=1
k=2 k=3
k=4 k=5
k=6
返回
三、缺级 、 由于单缝衍射的影响， 由于单缝衍射的影响，在应该出现干涉 极大（亮纹）的地方，不再出现亮纹， 极大（亮纹）的地方，不再出现亮纹，称为 缺级。 缺级。 出现缺级必须同时满足下面两个条件： 出现缺级必须同时满足下面两个条件： ( a + b ) sinϕ = ±k λ a sinϕ =±n λ 缝间光束干涉极大条件 单缝衍射极小条件
返回
k=-6 k=-5
k=-4 k=-3
k=-2
光栅衍射是单缝衍射和缝间光线干涉两 种效应的共同结果， 种效应的共同结果，亮纹的位置决定于缝间 光线干涉的结果。 光线干涉的结果。 缝数 N = 5 时光栅衍射的光强分布示意图 主极大 (亮纹 亮纹) 亮纹
k=-6 k=-5
k=-4 k=-3
k=-2 k=-1
k=2 k=3
k=4 k=5
k=6
返回
光栅衍射是单缝衍射和缝间光线干涉两 种效应的共同结果， 种效应的共同结果，亮纹的位置决定于缝间 光线干涉的结果。 光线干涉的结果。 缝数 N = 5 时光栅衍射的光强分布示意图
次极大
k=-6 k=-5
k=-4 k=-3
k=-2 k=-1
k=0 k=1
k=2 k=3
结束
返回
主极大
( a + b ) sin ϕ = k λ
极小值 ( a + b ) sin ϕ = m λ N 次极大 （N-2）个 ） (N 2)个次极大 个次极大
m = 1， 3， ( N 2， ...
1 ),N, ( N+1 ),( N+2 ), ..., (2 N 1 ), 2 N, (2 N+1 ), ...
返回
2. 倾斜入射 θ = 30 Φ=900
0
B. C A. . θϕ f
屏 o x
k = 3.394×1.5=5.091 Φ=-900
~5 ~ -1
结束
返回
k = 3.394×-0.5=-1.697 最多能看到7级条纹。 最多能看到 级条纹。 级条纹
波长600nm的单色光垂直入射 例2: 波长 的单色光垂直入射 在 一 光 栅 上，第 二级明条纹分别出现在 sinϕ=0.20 处, 第四级缺级。试问 第四级缺级。试问: (1)光栅上相邻两缝的间距 光栅上相邻两缝的间距(a+b)有多大？ 有多大？ 光栅上相邻两缝的间距 有多大 (2)光栅上狭缝可能的最小宽度 有多大？ 光栅上狭缝可能的最小宽度a 光栅上狭缝可能的最小宽度 有多大？ (3)按上述选定的 、b值，试问在光屏上 按上述选定的a、 值 按上述选定的 可能观察到的全部级数是多少？ 可能观察到的全部级数是多少？
此时相邻两缝光线的光程差等于波长的整数 干涉加强，一般会形成亮纹。 倍，干涉加强，一般会形成亮纹。 此式称为光栅公式 光栅公式。 此式称为光栅公式。 主极大的形成是由于多缝干涉加强的缘故! 主极大的形成是由于多缝干涉加强的缘故 由于最大衍射角是90 由于最大衍射角是 o。所以理论上最大 可观察到的主极大级数是： 可观察到的主极大级数是：kmax ≤ a+b λ
结束 返回
解：(1)
(a+b) sinϕ = kλ kλ 2×600 (a+b) = sinϕ = 0.2 = 6×10-4 (cm)
(2)单缝衍射的极小值条件 a sinϕ = nλ 单缝衍射的极小值条件 a+b k 4 缺级条件为： 缺级条件为： 时 = n = n n 取1时a 最小 a 6×10-4 ∴ a = a+b = =1.5×10-4 (cm) 4 4 当 sinϕ =1时 (3) (a+b) sinϕ = ± kλ
0
返回
2. 倾斜入射 θ = 30
0
B. C A. . θϕ f
屏 o x
在进入光栅之前有一附加光程差AB，所以： 所以： 在进入光栅之前有一附加光程差 所以 θ δ = AB + BC =( a + b ) sin + ( a + b ) sinϕ θ = ( a + b ) ( sin + sinϕ ) θ 光栅公式变为： 光栅公式变为： ( a + b ) ( sin + sinϕ ) = k λ θ ( a + b ) ( sin + sin ϕ ) k= λ 结束
(N 1)个极小 (N 1)个极小
1 ), 2 N, (2 N+1 ), ...
k =0
零级极大
k =1
一级极大
k =2
二级极大
两级极大值之间， 在 k =1 , k = 2 两级极大值之间，布满了 (N 1) 条暗纹，所以暗区很宽。 条暗纹，所以暗区很宽。 缝数N 越多，暗区越宽，亮纹越窄。 缝数 越多，暗区越宽，亮纹越窄。
§17-11 光栅衍射 ϕ ( a +b )sinϕ 衍射角
屏
b a
ϕ
ϕ
f
0 x
缝宽 b a 不透光部分宽度 ( a + b ) ~ 10-6 ~ 10-4 m 光栅常数 ( a + b ) sin ϕ 相邻两缝光线的光程差
返回
一、主极大的位置 主极大位置由下式决定： 设光线垂直入射。 主极大位置由下式决定： 设光线垂直入射。 ∓ ( a + b ) sinϕ = kλ 1 2... k = 0，，
缺级条件为： 缺级条件为： ( a + b ) = k n a k 和 n 均为整数，显然 k >n 。 均为整数，
结束
返回
若缺级的最小级数为k,则 的取值范围 的取值范围： 若缺级的最小级数为 则n的取值范围： k min = 2 ⇒ n = 1, 2, 3⋯ , k = 2, 4, 6 ⋯ 缺级.
结束
返回
二、暗区 1. 极小值 ( a + b ) sinϕ 相邻两缝两束光线的光程差。 相邻两缝两束光线的光程差。 2kπ θ 其相邻两缝光束的相位差为 δ θ δ
2π 以N=5为例,δθ = 为例 = 72o N 若： ( a + b ) sinϕ = λ 5
δθ
A5
由多边形的性质可知： 由多边形的性质可知：
6.00×10-4 k = a+b = =10 λ 6.00×10-5
结束 返回
6.00×10-4 a+b k= λ = =10 6.00×10-5 明条纹的级数为： 明条纹的级数为：
结束
返回
主极大的条件可用用光矢量A 的叠加来解释。 主极大的条件可用用光矢量 的叠加来解释。 当相邻两缝光束的光程差为(a+b )sinϕ = k λ 时 第一条与第二条缝光束的相位差为 2k π A1 第一条缝光束的光矢量 第二条缝光束的光矢量 A2 N条缝光矢量叠加后： 条缝光矢量叠加后： 条缝光矢量叠加后 A1 A2 A3 AN A
(N 1)个极小
(N 1)个极小
光栅衍射是单缝衍射和缝间光线干涉两 种效应的共同结果， 种效应的共同结果，亮纹的位置决定于缝间 光线干涉的结果。 光线干涉的结果。 缝数 N = 5 时光栅衍射的光强分布示意图