光的衍射及單縫衍射課件

一光的衍射現(xiàn)象圓孔衍射*指縫衍射剃須刀片衍射一光的衍射現(xiàn)象圓孔衍射*指縫衍射剃須刀片衍射1二惠更斯—菲涅爾原理：波陣面上面元(子波波源)菲涅爾指出衍射圖中的強(qiáng)度分布是因為衍射時，波場中各點的強(qiáng)度由各子波在該點的相干疊加決定.P點振動是各子波在此產(chǎn)生的振動的疊加.子波在點引起的振動振幅并與有關(guān).：時刻波陣面*二惠更斯—菲涅爾原理：波陣面上面元菲涅爾指2問：如何實現(xiàn)夫瑯禾費衍射？三菲涅爾衍射和夫瑯禾費衍射夫瑯禾費衍射縫光源、屏與縫相距無限遠(yuǎn)在實驗中實現(xiàn)夫瑯禾費衍射菲涅爾衍射縫光源、屏與縫相距有限遠(yuǎn)問：如何實現(xiàn)夫瑯禾費衍射？三菲涅爾衍射和夫瑯禾費衍射夫3夫瑯禾費單縫衍射衍射角（衍射角：向上為正，向下為負(fù).）菲涅爾波帶法夫瑯禾費單縫衍射衍射角（衍射角：向上為正，4一半波帶法縫長一半波帶法縫長5干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）（介于明暗之間）（個半波帶）個半波帶個半波帶中央明紋中心干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）（介于明暗之間）（6二光強(qiáng)分布干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）二光強(qiáng)分布干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）7當(dāng)較小時，當(dāng)較小時，8干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）討論（1）第一暗紋距中心的距離第一暗紋的衍射角干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）討論（1）第一暗紋距中心的9一定，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角范圍線范圍中央明紋的寬度（2）中央明紋（的兩暗紋間）一定，越大，越大，衍射效應(yīng)越明顯.光直線傳播增10單縫寬度變化，中央明紋寬度如何變化？單縫寬度變化，中央明紋寬度如何變化？11

單縫實驗（縫寬度變化對條紋的影響）單縫實驗（縫寬度變化對條紋的影響）12越大，越大，衍射效應(yīng)越明顯.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.入射波長變化，衍射效應(yīng)如13問：單縫上下微小移動時，衍射圖有否變化？答：根據(jù)透鏡成像原理衍射圖不變.（3）條紋寬度（相鄰條紋間距）干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）除了中央明紋外的其它明紋、暗紋的寬度單縫上移，零級明紋中心仍在透鏡光軸上.問：單縫上下微小移動時，衍射圖有否變化？答：根據(jù)透鏡成像原理14

討論：下面單縫衍射圖中，各條入射光線間距相等，問：1）光線1與3在幕上P

點相遇時,兩光振動的位相差為什么？2）P

點是明還是暗？

答：1）1，3光線在P

點相遇時,兩光振動的位相差為.2）P

點是暗點.縫長RP135135討論：下面單縫衍射圖中，各條入射光線間距相15例1一單色平行光垂直入射一單縫，其衍射第三級明紋位置恰好與波長為600nm的單色光垂直入射該縫時衍射的第二級位置重合，試求該單色光的波長.解

例1一單色平行光垂直入射一單縫，其衍射第三級明紋位16

例2如圖，一雷達(dá)位于路邊15m處，它的射束與公路成角.假如發(fā)射天線的輸出口寬度，發(fā)射的微波波長是18mm，則在它監(jiān)視范圍內(nèi)的公路長度大約是多少？解將雷達(dá)天線輸出口看成是發(fā)出衍射波的單縫，衍射波能量主要集中在中央明紋范圍內(nèi).例2如圖，一雷達(dá)位于路邊15m處，它17根據(jù)暗紋條件根據(jù)暗紋條件18一光的衍射現(xiàn)象圓孔衍射*指縫衍射剃須刀片衍射一光的衍射現(xiàn)象圓孔衍射*指縫衍射剃須刀片衍射19二惠更斯—菲涅爾原理：波陣面上面元(子波波源)菲涅爾指出衍射圖中的強(qiáng)度分布是因為衍射時，波場中各點的強(qiáng)度由各子波在該點的相干疊加決定.P點振動是各子波在此產(chǎn)生的振動的疊加.子波在點引起的振動振幅并與有關(guān).：時刻波陣面*二惠更斯—菲涅爾原理：波陣面上面元菲涅爾指20問：如何實現(xiàn)夫瑯禾費衍射？三菲涅爾衍射和夫瑯禾費衍射夫瑯禾費衍射縫光源、屏與縫相距無限遠(yuǎn)在實驗中實現(xiàn)夫瑯禾費衍射菲涅爾衍射縫光源、屏與縫相距有限遠(yuǎn)問：如何實現(xiàn)夫瑯禾費衍射？三菲涅爾衍射和夫瑯禾費衍射夫21夫瑯禾費單縫衍射衍射角（衍射角：向上為正，向下為負(fù).）菲涅爾波帶法夫瑯禾費單縫衍射衍射角（衍射角：向上為正，22一半波帶法縫長一半波帶法縫長23干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）（介于明暗之間）（個半波帶）個半波帶個半波帶中央明紋中心干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）（介于明暗之間）（24二光強(qiáng)分布干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）二光強(qiáng)分布干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）25當(dāng)較小時，當(dāng)較小時，26干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）討論（1）第一暗紋距中心的距離第一暗紋的衍射角干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）討論（1）第一暗紋距中心的27一定，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角范圍線范圍中央明紋的寬度（2）中央明紋（的兩暗紋間）一定，越大，越大，衍射效應(yīng)越明顯.光直線傳播增28單縫寬度變化，中央明紋寬度如何變化？單縫寬度變化，中央明紋寬度如何變化？29

單縫實驗（縫寬度變化對條紋的影響）單縫實驗（縫寬度變化對條紋的影響）30越大，越大，衍射效應(yīng)越明顯.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.入射波長變化，衍射效應(yīng)如31問：單縫上下微小移動時，衍射圖有否變化？答：根據(jù)透鏡成像原理衍射圖不變.（3）條紋寬度（相鄰條紋間距）干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）除了中央明紋外的其它明紋、暗紋的寬度單縫上移，零級明紋中心仍在透鏡光軸上.問：單縫上下微小移動時，衍射圖有否變化？答：根據(jù)透鏡成像原理32

討論：下面單縫衍射圖中，各條入射光線間距相等，問：1）光線1與3在幕上P

點相遇時,兩光振動的位相差為什么？2）P

點是明還是暗？

答：1）1，3光線在P

點相遇時,兩光振動的位相差為.2）P

點是暗點.縫長RP135135討論：下面單縫衍射圖中，各條入射光線間距相33例1一單色平行光垂直入射一單縫，其衍射第三級明紋位置恰好與波長為600nm的單色光垂直入射該縫時衍射的第二級位置重合，試求該單色光的波長.解

例1一單色平行光垂直入射一單縫，其衍射第三級明紋位34

例2如圖，一雷達(dá)位于路邊15m處，它的射束與公路成