夫琅禾费衍射.ppt

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1、Lecture5§2.7夫琅和费衍射1.夫琅和费单缝衍射和矩孔衍射(1)实验装置和现象(2)光强公式(3)光强分布特征2.Babinet原理第五讲1.夫琅和费单缝衍射(1)实验装置和现象实验结果：在接收屏上沿着x方向出现明暗相间的衍射花样。(2)光强公式屏幕L1L2缝长为b,沿y方向.由惠更斯-菲涅尔原理，把单缝处的波面分割成许多等宽的小窄条，面积ds=bdx,它们是振幅相等，初相位相等的子波源，向各个方向发出次级子波.来自不同面元，具有相同衍射角的光波，会聚在屏幕上同一点P.P点的复振幅是这些子波在P点的复振幅的叠加。在衍射方向上，单缝

2、边缘光束的光程差为由菲涅耳衍射积分公式，P点光振动的复振幅为设ds为距中心为x的面元，到P点的光程为r，中心处的面元到P点的光程为r0，则这两光程之差为其中是夹缝处次波源的复振幅，为一常数。夫琅和费单缝衍射中，P点光来自同一方向，倾斜因子相同。不同方向的光，满足近轴条件，将积分号中常数提到积分号外，令其物理意义为边缘光束在衍射方向上相位差之半.因此P点的光强为对光强求极值，令得(3)光强分布特征在屏幕中央，各光线同相位，相干叠加后产生极大光强。零级衍射斑的中心就是几何光学的像点。(I)中央衍射极大(II)各级衍射极小当时，即当时，为衍射极小

3、.衍射极小对应的衍射角为单缝衍射暗纹公式夫琅和费衍射中，衍射角很小，因此衍射极小对应的衍射角也可表示为：各极小近似等间距。(III)各级衍射次极大对光强求极值，令得为超越方程作图求解解得各次极大能量很小，且越往外越小.绝大部分（85%以上）能量集中在中央衍射极大中.相对光强曲线中央亮纹角宽度IP0x’1x’2L2f2’1(IV)明条纹的角宽度相邻暗纹的角距离作为其间亮纹的角宽度相邻两暗纹角宽度中央明条纹的角宽度为其它明条纹角宽度的两倍.总结:(a)中央光强极大，次最大值远小于中央值。并随j增大而很快减小(b)中央明条纹的角宽度为其它明条纹角

4、宽度的两倍.(c)中央明条纹的角宽度与a成反比，与波长成正比。(d)当时，各极大挤在屏幕中心，形成一亮点，为几何光学的焦点，衍射消失.单缝宽度变化，中央明纹宽度如何变化？越大，越大，衍射效应越明显.入射波长变化，衍射效应如何变化?线光源的单缝衍射衍射图样为直线条纹，是无数点光源形成的衍射图样非相干叠加的结果。夫琅和费矩孔衍射夫琅和费矩孔衍射中光源、衍射屏和衍射图样的对应2.Babinet原理互补屏透光部分相加等于无衍射屏。平行光入射到互补屏时，按几何光学原理成象，除像点之外，处处振动为零。即细丝与狭缝的衍射花样，除零级中央主极大外，处处相同。

5、激光测径仪的原理。Homework2.4Page2254由作图法解这超越方程得为中央极大半强点对应的衍射角.返回