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1、第第10章章 波动光学波动光学10.3 10.3 光的光的衍衍射射 单缝夫琅禾费衍射单缝夫琅禾费衍射圆孔衍射圆孔衍射单缝衍射单缝衍射*一一 光的衍射现象光的衍射现象*第第10章章 波动光学波动光学10.3 10.3 光的光的衍衍射射 单缝夫琅禾费衍射单缝夫琅禾费衍射二二 惠更斯惠更斯 菲涅尔原理菲涅尔原理:波阵面上面元:波阵面上面元 (子波波源子波波源)菲涅尔指出菲涅尔指出 衍射图中的强度分布是因为衍射时,衍射图中的强度分布是因为衍射时,波场中各点的强度由各子波在该点的相干叠加决定波场中各点的强度由各子波在该点的相干叠加决定.点振动是各子波在此产生的振动的叠加点振动是各子波在此产生的振动的叠加
2、.子波在子波在 点引起的振动振幅点引起的振动振幅 并与并与 有关有关.:时刻波阵面时刻波阵面 *第第10章章 波动光学波动光学10.3 10.3 光的光的衍衍射射 单缝夫琅禾费衍射单缝夫琅禾费衍射三三 菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射夫夫 琅琅 禾禾 费费 衍衍 射射光源、屏与缝相距无限远光源、屏与缝相距无限远缝缝在在实实验验中中实实现现夫夫琅琅禾禾费费衍衍射射菲菲 涅涅 尔尔 衍衍 射射缝缝 光源、屏与缝相距有限远光源、屏与缝相距有限远第第10章章 波动光学波动光学10.3 10.3 光的光的衍衍射射 单缝夫琅禾费衍射单缝夫琅禾费衍射夫夫 琅琅 禾禾 费费 单单 缝缝 衍衍
3、射射衍射角衍射角(衍射角(衍射角 :向上为正,向下为负:向上为正,向下为负.)菲涅尔波带法菲涅尔波带法第第10章章 波动光学波动光学10.3 10.3 光的光的衍衍射射 单缝夫琅禾费衍射单缝夫琅禾费衍射一一 半波带法半波带法缝长缝长第第10章章 波动光学波动光学10.3 10.3 光的光的衍衍射射 单缝夫琅禾费衍射单缝夫琅禾费衍射干涉相消(干涉相消(暗纹暗纹暗纹暗纹)干涉加强(干涉加强(明纹明纹明纹明纹)(介于(介于明明暗暗之间)之间)(个半波带)个半波带)个半波带个半波带 个半波带个半波带中央明纹中心中央明纹中心第第10章章 波动光学波动光学10.3 10.3 光的光的衍衍射射 单缝夫琅禾费
4、衍射单缝夫琅禾费衍射二二 光强分布光强分布干涉相消(干涉相消(暗纹暗纹暗纹暗纹)干涉加强(干涉加强(明纹明纹明纹明纹)第第10章章 波动光学波动光学10.3 10.3 光的光的衍衍射射 单缝夫琅禾费衍射单缝夫琅禾费衍射当当 较小时,较小时,第第10章章 波动光学波动光学10.3 10.3 光的光的衍衍射射 单缝夫琅禾费衍射单缝夫琅禾费衍射干涉相消(干涉相消(暗纹暗纹暗纹暗纹)干涉加强(干涉加强(明纹明纹明纹明纹)讨讨 论论(1)第一暗纹距中心的距离第一暗纹距中心的距离第一暗纹的衍射角第一暗纹的衍射角第第10章章 波动光学波动光学10.3 10.3 光的光的衍衍射射 单缝夫琅禾费衍射单缝夫琅禾费
5、衍射 一定,一定,越大,越大,越大,衍射效应越明显越大,衍射效应越明显.光直线传播光直线传播 增增大大,减减小小 一定一定减减小小,增增大大衍射最大衍射最大第一暗纹的衍射角第一暗纹的衍射角角范围角范围 线范围线范围中央明纹的宽度中央明纹的宽度(2)中央明纹中央明纹(的两暗纹间)的两暗纹间)第第10章章 波动光学波动光学10.3 10.3 光的光的衍衍射射 单缝夫琅禾费衍射单缝夫琅禾费衍射 单缝宽度变化,中央明纹宽度如何变化?单缝宽度变化,中央明纹宽度如何变化?第第10章章 波动光学波动光学10.3 10.3 光的光的衍衍射射 单缝夫琅禾费衍射单缝夫琅禾费衍射越大,越大,越大,衍射效应越明显越大,衍射效应越明显.入射波长变化,衍射效应如何变化入射波长变化,衍射效应如何变化?第第10章章 波动光学波动光学10.3 10.3 光的光的衍衍射射 单缝夫琅禾费衍射单缝夫琅禾费衍射(4 4)单缝衍射的动态变化单缝衍射的动态变化单缝上移,零级明单缝上移,零级明纹仍在透镜光轴上纹仍在透镜光轴上.单缝单缝上下上下移动,根据透镜成像原理衍射图移动,根据透镜成像原理衍射图不不变变.(3)条纹宽度(相邻条纹间距)条纹宽度(相邻条纹间距)干涉相消(干涉相消(暗纹暗纹暗纹暗纹)干涉加强(干涉加强(明纹明纹明纹明纹)除了中央明纹外的其除了中央明纹外的其它明纹、暗纹的宽度它明纹、暗纹的宽度
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