光的衍射及单缝衍射.ppt

第八章光的衍射知识丰富人生
科技振兴中华§8.1衍射现象、惠更斯—菲涅耳原理2、分类孔的投影刀片边缘的衍射二、惠更斯-菲涅耳原理说明
菲涅耳积分可以计算任意形状波的阵面衍射问题。
采用半波带法来定性地解释衍射现象。光源§8.4单缝衍射（1）单一小狭缝。
（2）满足夫琅和费条件。二、菲涅耳半波带法解释单缝衍射半波带的作法：半波带λ|22.特点：将波面分成整数个波带，各波带面积
相等，相邻波带的相位差为，则：暗纹中心屏幕上中央明条纹的
线宽度为：(焦距f)缝宽因素(2)条纹亮度
中央明纹最亮，其它明纹的光强随级次增大而迅减小。
中央明纹：asinθ=0所有子波干涉加强；
第一级明纹：k=1，三个半波带，只有一个干涉加强(1/3)
第二级明纹：k=2，五个半波带，只有一个干涉加强(1/5)条纹在屏幕上的位置与波长成正
比，如果用白光做光源，中央为
白色明条纹，其两侧各级都为彩
色条纹。该衍射图样称为衍射光
谱。三、用振幅矢量法推导光强公式在p点，N个同方向、同频率、同振幅、初相依次差恒量的简谐振动合成，合成的结果仍为简谐振动。对于其他点p：设例1．用单色平行可见光，垂直照射到缝宽为a=0.5mm的单缝上，在缝后放一焦距f=1m的透镜，由在位于焦平面的观察屏上形成衍射条纹，已知屏上离中央纹中心为1.5mm处的P点为明纹，求：(1)入射光的波长；(2)P点的明纹级和对应的衍射角，以及此时单缝波面可分成的半波带数；(3)中央明纹的宽度。例2.在夫琅和费单缝实验中，垂直入射的平行单色光波长为=605.8nm，缝宽a=0.3mm，透镜焦距f=1m。求：（1）中央明纹宽度；（2）第二级明纹中心至中央明纹中心的距离；（3）相应于第二级和第三级明纹，可将单缝分出多少个半波带，每个半波带占据的宽度是多少？例3.在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中，S为单缝，L为透镜，C放在L的焦平面处的屏幕。当把单缝S垂直于透镜光轴稍微向上平移时，屏幕上的衍射图样。【例4】今测得一细丝的夫朗和费零级衍射条纹的宽度为1cm，已知入射光波长为0.63μm，透镜焦距为50cm，求细丝的直径。作业1.在单缝衍射实验中，透镜焦距为0.5m，入射光波长λ=500nm，缝宽a=0.1mm。求(1)中央明纹宽度;(2)第一级明纹宽度.作业2.宽度为a的一条狭缝被白光照射，如果波长为650nm的红光的第一级极小落在30°的位置上，问缝宽有多大？若波长为λ´的光的第一级极大也落在30°的位置上，该光的波长有多大？四、干涉与衍射的本质求雷达监视范围内公路的长度L。解：将雷达波束看成是单缝衍射的0级明纹

再见