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  • 1 # 使用者2013528053765

    如果不改變入射光,那麼,當光柵週期足夠小的時候(嚴格來說是光柵縫寬遠遠小於光斑和柵線垂直方向的尺寸的時候),就不會看到缺級了。

    缺級是和光柵週期、光柵縫寬以及照射在光柵表面的光斑面積內包含的柵線數目N正相關的[1]:

    m_缺=d/a*N(式1)

    d是光柵週期,a是光柵縫寬,m_缺 和 N是整數。在光斑面積不變的情況下,d越小,N越大,而a是小於d的。由此可得推論1:d越小,m_缺的取值越大。

    根據光柵方程(正入射時)[1]:

    d*sin(theta)=m*labmda(式2)

    可知,當入射光波長labmda和光柵週期d的比值越大,存在的光柵可傳播衍射級次就越少,在不改變入射光波長的前提下,d越小,labmda/d越大。由此可得推論2:當d越小,m的取值範圍越小。式2中theta是衍射光出射的角度。

    綜合式1和式2的推論,在不改變入射光的前提下,當光柵週期足夠小,令 m_缺 的取值超出m的取值範圍時,就觀察不到缺級了。

    從物理直觀上來看,大概就相當於被單縫衍射調製的多縫干涉的那幅圖,在光柵週期d逐漸變小的過程中,單縫因子的主級大會隨之展寬,多縫因子的各個主級大會逐漸變窄,且次級波逐漸消失。

    我們平時用的光柵多數是亞微米量級的,和入射光波長比較接近,因此很少遇到缺級的現象。

    [1] 謝敬輝, 趙達尊, 閆吉祥. "物理光學教程"[M]. 2009, 北京理工大學出版社.

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