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1、#,大學(xué)物理,第一版,第,6,章 波動光學(xué),#,大學(xué)物理,第一版,6.5,光的衍射,#,第,6,章 波動光學(xué),大學(xué)物理,第一版,1,大學(xué)物理電子教案,波動光學(xué),(4),6.5,光的衍射,(,一,),2,一 光的衍射現(xiàn)象,(,FLASH,),光在傳播過程中若遇到尺寸比光的波長大得不多的障礙物時，光會傳到障礙物的陰影區(qū)并形成明暗變化的光強分布的現(xiàn)象,3,菲涅耳衍射和夫瑯禾費衍射,夫 瑯 禾 費 衍 射,光源、屏與縫相距無限遠(yuǎn),縫,菲 涅 耳 衍 射,縫,光源、屏與縫相距有限遠(yuǎn),4,在實驗中實現(xiàn),夫瑯禾費衍射,5,二 惠更斯,-,菲涅耳原理,：波陣面上面元,(,子波波源,),子波在 點引起的振動振幅

2、 并與 有關(guān),：時刻波陣面,*,e,菲涅耳原理,:,不能解釋為什么出現(xiàn)衍射條紋，更不能計算條紋的位置和光強的分布，也無法解釋波為什么不向后傳播,.,6,：波陣面上面元,(,子波波源,),：時刻波陣面,*,e,菲涅耳指出,波場中各點的強度由各子波在該點的相干疊加決定,.,7,惠更斯,-,菲涅耳原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式,菲涅耳衍射積分公式：,S,p,r,n,8,1,實驗,1,）裝置,2,）實驗現(xiàn)象,(,flash,),明暗相間的平行于單縫衍射條紋；,中央明紋明亮且較寬；,兩側(cè)對稱分布著其它明紋。,三 單縫衍射,9,夫 瑯 禾 費 單 縫 衍 射,（衍射角 ：向上為正，向下為負(fù)）,衍射角,2,菲涅耳波帶法,

3、(,flash,),10,干涉相消,(,暗紋,),干涉加強,(,明紋,),（介于,明,暗,之間）,個半波帶,個半波帶,中央明紋中心,（,個半波帶,）,11,3,光強分布,干涉相消（,暗紋,）,干涉加強（,明紋,）,12,當(dāng) 較小時，,13,干涉相消（,暗紋,）,干涉加強（,明紋,）,討 論,14,(,1,),第一暗紋距中心的距離,第一暗紋的衍射角,15,一定，越大，越大，衍射效應(yīng)越明顯,.,光直線傳播,增,大,，減,小,一定,減,小,，增,大,衍射最大,第一暗紋的衍射角,16,角范圍,線范圍,中央明紋的寬度,(,2,),中央明紋,（的兩暗紋間）,17,單縫寬度變化，中央明紋寬度如何變化？,18

4、,入射波長變化，衍射效應(yīng)如何變化？,越大，越大，衍射效應(yīng)越明顯,.,19,(,3,),條紋寬度（相鄰條紋間距）,除了中央明紋外其它明紋的寬度,干涉相消（,暗紋,）,干涉加強（,明紋,）,20,(,4,),單縫衍射的動態(tài)變化,單縫上移，零級明紋仍在透鏡光軸上,.,單縫,上下,微小移動，根據(jù)透鏡成像原理衍射圖,不,變,.,21,(,5,),入射光非垂直入射時光程差的計算,（中央明紋,向下,移動）,22,（中央明紋,向上,移動）,23,例,1,用單色平行可見光，垂直照射到縫寬為,a,=0.5mm,的單縫上，在縫后放一焦距,f,=1m,的透鏡，由在位于焦平面的觀察屏上形成衍射條紋，已知屏上離中央紋中心

5、為,1.5mm,處的,P,點為明紋，求：,(1),入射光的波長；,(2)P,點的明紋級和對應(yīng)的衍射角，以及此時單縫波面可分成的半波帶數(shù)；,(3),中央明紋的寬度。,單縫,24,解：,(1),對,P,點，由,當(dāng),很小，,tg,sin,由單縫衍射公式可知,當(dāng),k=1,時，,=5000A,0,當(dāng),k=2,時，,=3000 A,0,在可見光范圍內(nèi)，入射光波長為,=5000A,0,。,25,(2)P,點為第一級明紋，,k=1,半波帶數(shù)為：,2k+1=3,(3),中央明紋寬度為,單縫,26,本章目錄,選擇進(jìn)入下一節(jié)：,END,6.1,幾何光學(xué)簡介,6.5,光的衍射,6.4,光的干涉,6.3,光程與光程差,6.2,光波及其相干條件,6.0,教學(xué)基本要求,6.6,光的偏振,