物理光学衍射基础定义课件.ppt

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1、光学第二章光的衍射本课内容：§2－1光的衍射现象§2－2惠更斯－菲涅耳原理§2－3菲涅耳半波带§2－1光的衍射现象光的衍射：光绕过障碍物偏离直线传播方向进入几何阴影并在空间出现光强不均匀分布的现象。SABABEESABABEE'bba'a'bba'a光波波长为3900埃～7600埃之间一旦障碍物或孔隙的尺寸与波长差不多!波面：位相相同的点的轨迹。惠更斯原理：任何时刻波面上的点都可作为球面次波的波源；在以后的任何时刻，所有这些次波波面的包络面形成该时刻的新波面。§2－2惠更斯-菲涅耳原理平面波t+t时刻波面·····ut波传播方向t

2、时刻波面球面波··············tt+t应用惠更斯原理来解释光线偏离直线传播的现象：···a·惠更斯-菲涅耳原理：1、波面S上所有的面元dS发出的次波都有相同的初位相。2、次波在P点的振动的振幅与dS成正比，而与r成反比（球面次波）。3、次波在P点的振动的振幅还与θ（）有关。4、次波在P点的位相由光程来决定。在惠更斯原理的基础上，菲涅耳提出：惠更斯-菲涅耳原理：rPSdSNθ波面微元dS在P点产生的振动为：整个波面S在P的振动：菲涅耳积分衍射分类菲涅耳衍射（近场衍射）：障碍物距离光源和观察点有限远。夫琅和费衍射（远场衍射）

3、：障碍物距离光源和观察点无限远。菲涅耳衍射夫琅和费衍射菲涅耳半波带§2－3菲涅耳半波带若以a1，a2，a3，a4，…，ak表示各个半波带发出的次波在P点产生的振幅，由于相邻两个半波带所发次波到达P点时的相位相反，k个半波带所发次波在P点叠加的合振幅可表示为：Ak=a1-a2+a3-a4+…+(-1)k+1ak倾斜因子K(θk)随k的增大而减小。根据菲涅耳原理得：PrkB0Bkr0ROαSPrkB0Bkr0ROαS中，只有倾斜因子K(θk)与k有关，但相邻半波带的θk的变化甚微，因而倾斜因子K(θk)随k的增大而缓慢减小。所以，各个半波

4、带在P点产生振动的振幅ak随k的增大而缓慢减小，其相位逐个相反。另外，可以得到：所以在等式请同学们自己推一下！P100---101结果：a1a2a3a4a5a6aka1a3a5aka2a4a6AkAkAk=(a1+ak)/2Ak=(a1–ak)/2球面波各个半波带所发次波在P点的合振幅等于第一个和最末个振幅之和或之差。振幅矢量叠加图示：半波带法求平面波衍射强度相邻两个半波带所发次波到达P点时的相位相反，因此在P点叠加的合振幅为两者之差（相抵消）。4个半波带所发出的次波在P点叠加形成暗纹。3个半波带所发出的次波在P点叠加形成亮纹。再见！

5、多谢合作。