二维光栅erwei guangshan

在二维面上周期性地分割波阵面的装置。这些分割波阵面的部件可以是小圆孔，也可以是散射中心，等等。图1就是由点阵组成的二维光栅。这种光栅可以看作是由两个普通平面光栅叠合在一起，使其刻线方向交成一定角度而组成。若交角为90°，即两组刻线互相垂直，这种光栅就称为正交光栅，是实验室中使用得最多的一种二维光栅。现设此二维光栅之刻线方向分别平行于ox轴和oy轴，点阵间隔都是b，如图2。一束平行光入射其上，它与ox及oy轴夹角分别为α₀及β₀，在衍射光中，有一组平行光与ox及oy轴夹角为α及β。先仅考虑沿oy轴的直线光栅，其相邻两光线间的光程差△=b(cosα—cosα₀)，在△=Kλ时，会聚透镜焦平面上将形成极大值，K=0,±1,±2……，其条纹将是双曲线形状。现在考虑的情形，其极大值条件应有两个方程：b(cosα—cosα₀)=K₁λ，与b(cosβ—cosβ₀)=K₂λ,K₁与K₂各为整数。此二式各对应一组双曲线，在两组曲线的交叉点上，二式同时被满足，所以用单色光照射二维光栅时，呈现一组孤立的亮斑，如图3。普通实验室中常是使用二维正交光栅，入射光线垂直照射其上，衍射角一般很小，其衍射图样看起来是屏幕上均匀分布的亮点。日常用的尼龙头巾相当于一个粗糙的正交光栅，在夜晚透过它看远处灯火可以看到衍射斑点。

图1

图2

图3