大学物理-11.5--单缝衍射和半波带法.ppt

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1、11.5单缝衍射和半波带法11.5.1惠更斯菲涅耳原理11.5.2夫琅禾费单缝衍射11.5.3菲涅耳半波带法干涉是分立的光束相干叠加，衍射指波阵面上（连续的）无限多子波源发出光束的相干叠加。11.5.1惠更斯菲涅耳原理为定量计算衍射光强分布，菲涅耳对惠更斯原理作了补充：（2）光屏上任一点P的振动是S上所有dS发出的子波在P点相干叠加的结果。（1）波阵面S上各面元dS可以看作一个子波源，它们都发射相干的球面子波；干涉和衍射并无本质区别：11.5.2夫琅禾费单缝衍射中央明纹中心：用菲涅耳半波带法，求明暗条纹的位置。中央明纹光强最大，其他明纹光强迅速下降，光能绝大部分集中在中央

2、明纹内。用/2分割BC，得一系列割点，过各割点作BC的垂面，这些垂面把缝所截取的入射光的波阵面分割成一些条形带半波带11.5.3菲涅耳半波带法缝上各点发出的光在P点的相位差，是由从缝到AC这一段光程差引起的。1′2ABaθ半波带半波带12′两个半波带发的光，在P点干涉相消形成暗纹。/2相消相消当时，（1）可将缝分为两个半波带C—在P点形成明纹（近似）/2θaAB其中两相邻半波带的衍射光相消，余下一个半波带的衍射光不被抵消a/2ABθ相消，P点形成暗纹。（3）当时，缝分成四个半波带，可将两相邻半波带的衍射光（2）当时，可将缝分成三个半波带，CC暗纹中心：中央明纹中心：

3、中央明纹中心和暗纹位置是准确的，其余明纹中心的位置是近似的，与准确值稍有偏离。单缝衍射条纹的位置：明纹中心（近似）：两个第1级暗纹中心间所张的衍射角，中央明纹的半角宽度：约为其他明纹宽度的两倍。中央明纹的宽度正比于波长，反比于缝宽a。衍射条纹向中央密集靠拢光源经透镜所成的几何光学的像几何光学衍射反比定律：