單縫夫瑯禾費(fèi)衍射大學(xué)物理課件

1、第六講 單縫夫瑯禾費(fèi)衍射東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH第六講 單縫夫瑯禾費(fèi)衍射一、衍射分類 惠更斯-菲涅爾原理二、單縫夫瑯禾費(fèi)衍射 半波帶法 東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH當(dāng)障礙物的線度接近波的波長(zhǎng),衍射現(xiàn)象尤其顯著 這是水波的衍射衍射現(xiàn)象：波在傳播過(guò)程中遇到障礙物，能夠繞過(guò)障礙物的 邊緣前進(jìn)，這種偏離直線傳播的現(xiàn)象稱為衍射東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH*Sa Slit Screen LL*SPoint sourcelensfflens一、衍射分類 惠更斯-菲涅爾原理2、菲涅爾衍射：縫與光源、屏的距離為有限遠(yuǎn)1、夫瑯禾費(fèi)衍射：縫與光源、屏的距離為無(wú)窮遠(yuǎn)東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH3、惠更斯-菲涅爾原理波前上任意一點(diǎn)

2、都可看成是新的波源，它們發(fā)出的子波在空間相遇，空間每一點(diǎn)的振動(dòng)是所有這些子波在該點(diǎn)所產(chǎn)生振動(dòng)的疊加SdsrP東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH二、單縫夫瑯禾費(fèi)衍射1、實(shí)驗(yàn)裝置：?jiǎn)慰pS*屏幕Top-view縫與光源、屏的距離相當(dāng)于為無(wú)窮遠(yuǎn)透鏡透鏡東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH2、單縫夫瑯禾費(fèi)衍射屏上光強(qiáng)分析I惠更斯菲涅耳原理: 匯聚到P點(diǎn)的光線會(huì)產(chǎn)生疊加- 衍射角東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH 中央明紋中心：其他明暗條紋位置，可用菲涅耳半波帶法求出 中央明紋光強(qiáng)最大，其他明紋光強(qiáng)迅速下降，光能絕大部分集中在中央明紋內(nèi)。無(wú)窮遠(yuǎn)無(wú)窮遠(yuǎn)東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH 菲涅爾半波帶法縫處波陣面所能分成的菲涅爾半波帶數(shù)由a sin決

3、定Viewing angle 將縫處波陣面分成面積相等的若干等份，使每個(gè)等份相對(duì)應(yīng)的光線的光程差為/2。東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH暗紋的形成東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH明紋的形成東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH中央明紋明紋 暗紋PSlit lensscreenI明暗條紋形成的條件東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH例題：?jiǎn)慰p夫瑯禾費(fèi)衍射，若將縫寬縮小一半，焦平面上原來(lái)3級(jí)暗紋處，現(xiàn)在明暗情況如何？1級(jí)明紋東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH 明紋的級(jí)次越高亮度越暗I0 - 屏上O 點(diǎn)的光強(qiáng)3、單縫衍射屏上明條紋的亮度分析東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH4、 屏上明條紋位置及寬度分析I 屏上明條紋位置東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH線寬度I0衍射屏透鏡觀測(cè)屏x0 fsin角寬度 中央明紋的寬度東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH線寬度xI0 x1x2衍射屏透鏡觀測(cè)屏 fsin角寬度其他級(jí)次明紋的寬度東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH解：例題：波長(zhǎng)為546.0nm的平行光垂直照射在a=0.437mm的單縫上，縫后有焦距為40cm的凸透鏡，求透鏡焦平面上出現(xiàn)的衍射中央明紋的寬度。東北大學(xué) 理學(xué)院 CXH單縫位置稍移動(dòng)透鏡位置稍移動(dòng) 單