第十五章光的衍射§15-1光的衍射现象1.光的衍射现象2.惠更斯-菲涅耳原理3.菲涅尔衍射与夫琅和费衍射§15-2单缝衍射与圆孔衍射任意P点的光强决定于由狭缝上各点发出的沿CP方向传播的各平行光经衍射透镜汇聚后在该点迭加的结果。PAO讨论：结论：P2）衍射图样3）条纹宽度考思题由圆孔上各点发出的沿CP方向传播的各平行光经衍射透镜汇聚后在P点的迭加。2.2衍射图样§15-3光学仪器的分辨本领1.几何光学与波动光学一般成象系统几何光学是波动光学在衍射物尺寸远大于光的波长条件下的近似。2.光学仪器的分辨本领2.1瑞利判据(a)2.2光学仪器的分辨本领“哈勃”号太空望远镜是目前被送入轨道的口径最大的望远镜。它全长12.8米，镜筒直径4.27米，重11吨，由三大部分组成，第一部分是光学部分，第二部分是科学仪器，第三部分是辅助系统，包括两个长11.8米，宽2.3米，能提供2.4千瓦功率的太阳电池帆板，两个与地面通讯用的抛物面天阿雷西博射电望远镜：世界上最大的单台射电望远镜，直径350米，设在中美洲波多黎各。电子显微镜:流行感冒病毒§15-4光栅衍射1.1实验装置1.2条纹的形成2.光强分布12.光强分布116讨论：63.衍射图样3）各级主极大的亮度不一样，光强受到单缝衍射图样的调制。若P点的位置（由决定）同时满足：4．光栅光谱与光栅的分辩本领4.2光栅的分辩本领§15-5X射线衍射1．X射线Thisisoneofthemostfamousimagesinphotographichistoryandpropelledhimwithintwomoreweeksintoaninternationalcelebrity.ThemedicalimplicationswereimmediatelyrealisedandthefirstimagesoffracturedboneswerebeingmadebyJanuary1896eventhoughnoneyetknewwhatthemysteryrayswere.TheNobelPrizeinPhysics1901晶体内原子规则排列，原子间距与X射线波长数量级相当。当X射线入射到晶体上时被晶体中的原子散射，每一原子相当于一发射子波的波源，这些波源发出的相干子波在观察屏（照相底片）上相互叠加而产生衍射图样。(a)劳厄3．布拉格X射线衍射实验C4．X射线的衍射的应用DNA分子的双螺旋结构布拉格父子Bragg，WilliamHenryandBragg，WilliamLawrence英国物理学家。因用X射线研究晶体内原子和分子结构的贡献，两人同获1915年诺贝尔物理学奖。他们的贡献导致后来晶体物理学的发展。W.H.布拉格，1862年7月2日生于威格顿，1942年3月12日卒于伦敦。W.L.布拉格，1890年3月31日生于澳大利亚阿德莱德，1971年7月1日卒于英格兰的伊普斯威奇。1912年，W.L.布拉格在德国物理学家M.von劳厄发现X射线通过晶体产生衍射的基础上，进行了一系列实验，1913年提出布拉格公式。这个公式反映了射线的波长和晶面间距之间的定量关系，因而既可测定X射线波长，又可作为探索晶体结构特征的有力工具。他还用他父亲设计的X射线摄谱仪精确测出X射线的波长。他们父子二人研究出晶体结构分析的方法。这就从理论及实验上证明了晶体结构的周期性和几何对称性，奠定了X射线谱学及X射线结构分析的基础，从而为深入研究物质内部结构开辟了可靠的途径。布拉格父子与他人合作，研究了复杂晶体结构，研究领域从无机物扩大到有机化合物、金属、合金以至生物学，从各方面推动了X射线光谱分析、晶体学以至分子生物学的发展。布喇格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)父子诺贝尔物理学奖1937年诺贝尔物理学奖授予美国纽约州的贝尔电话实验室的戴维森(1881-1958)和英国伦敦大学的G.P.汤姆孙(1892-1975),以表彰他们用晶体对电子衍射所作的实验发现。玻尔父子(NielsBohr，AageBohr)1924年诺贝尔物理学奖授予瑞典乌普沙拉(Uppsala)大学的卡尔·西格班(KarlManneGeorgSiegbahn,1886-1978),以表彰他在X射线光谱学领域的发现与研究.