光4衍射夫朗禾费

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1、§8光的衍射现象惠更斯——菲涅耳原理一．光的衍射现象二．惠更斯——菲涅耳原理三.衍射分类§9单缝的夫琅禾费衍射一．单缝的夫琅禾费衍射二．单缝的夫琅禾费衍射强度分布§10圆孔的夫琅禾费衍射光学仪器的分辨本领作业：p1964.1，4.3，4.5，4.6，4.9引子§8光的衍射现象惠更斯——菲涅耳原理●●●纯粹衍射准衍射干涉的衍射光的衍射现象光在传播过程中能绕过障碍物的边缘而偏离直线传播的现象特征：光不仅能绕过障碍物传播，而且还能产生明暗相间的条纹§8光的衍射现象惠更斯——菲涅耳原理光的缝衍射光的孔衍射惠更斯原理惠更斯原理●●●在波的传

2、播过程中，波阵面（波前）上的每一点都可看作是发射子波的点波源。在以后的任一时刻，这些子波面的包络面就成为新的波阵面（波前）2.惠更斯——菲涅耳原理波传到的任何一点都是子波的波源方向某点波的强度：各子波在空间某点的叠加P球面波t时刻波前★光源●·PdA(p)a(Q)：取决于波前上Q点处的强度K()：方向因子同相面取初位相为零t时刻波前★光源●·PdA(p)原则上：积分法实际上：菲涅耳半波带法、振幅矢量法3.光衍射分类障碍物：与光源和观察屏之间的距离障碍物：与光源和观察屏的距离有限远PRS近场衍射障碍物：与光源和观察屏的距离无限

3、远远场衍射R夫朗禾费衍射光源：无限远干涉：无限远凸透镜E1LSR2L光源S与　透镜L1观察屏E与　透镜L2夫朗禾费衍射§9单缝的夫琅禾费衍射一．单缝的夫琅禾费衍射实验装置aESL1L22.实验结果条纹等间距？等亮度？EaSL1L2中央宽两边窄中央亮两边暗●●●干涉的衍射明暗位置分布暗纹明暗位置分布明纹明暗位置分布明纹暗纹明纹宽度为相邻两暗纹的距离暗纹宽度为相邻两明纹的距离半波带法半波带半波带暗纹中心半波带半波带半波带明纹中心中央明纹半波带数目越多→宽度越小→光强越弱明条纹级次越高→光强越小中央明条纹光强最大●半波带半波带半波带角宽

4、度中央明条纹角宽度线宽度●●中央明条纹线宽度N个等宽度的窄带振幅矢量法推导单缝夫琅禾费衍射光强分布公式N个窄带线光源，柱面波●●同频，同向，同相惠——菲原理●N个窄带P点的光振动：N个位相差依次差的分振动的合成例题求如下4个同频率同方向的等幅简谐振动的合成解旋转矢量法若换成n个分振动：设在P处有N个的同方向、同频率、同振幅、位相差一个恒量的分光振动进行叠加：分光振动用振幅矢量、……N很大，很小中央明纹中心的振幅__单缝夫琅禾费衍射强度分布公式/a-(/a)2(/a)-2(/a)sin0.0470.0171

5、I/I000.0470.017相对光强曲线IK≠0<

6、光强半角宽度：一级暗环中心对透镜中心所张角的一半圆孔直径瑞利判据：ID0ABδθ：恰好能分辨的两物点对透镜中心的张角爱里斑的半角宽度——光学仪器的分辨本领孔经相同的微波望远镜和光学望远镜比较，前者的分辨本领小的原因为（A）星体发出的微波能量比可见光能量弱；（B）微波更易被大气中的尘埃散射；（C）大气对于微波的折射率较小；（D）微波波长比光波波长。天线阵在白光垂直照射单缝而产生的衍射图样中，波长为λ1的光的第3级明纹与波长为λ2的第4级明纹相重合，则这两种光的波长之比为：用单色光垂直照射宽度为a的单缝，在屏上形成衍射图样，此时中央明

7、纹宽度为l，若使单缝宽度缩小为a/2，其他条件保持不变，则中央明纹宽度为：*Sffap0I在单缝夫琅禾费衍射实验中，单缝在垂直于透镜光轴的平面上下作微小移动，屏幕上衍射条纹将如何变化？衍射图样与缝的位置无关＿不变化在单缝夫琅禾费衍射的装置中，透镜在垂直于透镜光轴的平面上下作微小移动，屏幕上衍射条纹将如何变化？*Sffap0I衍射图样不变化，但随焦点一起上移动