物理學21衍射市公開課金獎市賽課一等獎課件

第二十一章光衍射21.1單縫夫瑯和費衍射21.1.1光衍射現(xiàn)象衍射(繞射)現(xiàn)象是指波繞過障礙物而傳播現(xiàn)象衍射現(xiàn)象是波動主要特性之一波衍射現(xiàn)象是否明顯與波長大小相關：波長越大、效果越明顯光波波長較小，光衍射現(xiàn)象較難觀測到機械波(聲波)衍射現(xiàn)象---門后聽見說話聲電磁波(長波段無線電波)---繞過高山傳播1第1頁第1頁2第2頁第2頁(1)、菲涅耳衍射(近場衍射)---光源很近或觀測屏很近(2)、夫瑯和費衍射(遠場衍射)---光源在無窮遠(平行光)同時觀測屏也在無窮遠處衍射屏觀測屏光源光衍射分類3第3頁第3頁衍射屏觀測屏光源夫瑯和費衍射實現(xiàn)4第4頁第4頁5第5頁第5頁從同一波陣面上各點發(fā)出子波是相干波。光波陣面上每一點都能夠看作新子波源，以后任意時刻，這些子波包跡就是該時刻波陣面。成功地解釋了光傳播方向改變，但不解釋衍射光強分布！

21.1.2惠更斯—菲涅耳原理惠更斯：—1690年菲涅耳補充：—1818年6第6頁第6頁P點光強取決于狹縫上各子波源到P點光程差。21.1.3單縫夫瑯和費衍射7第7頁第7頁菲涅耳半波帶法AB間各子波源至O點光程相等，在O點干涉加強，形成中央(0級)明條紋(1)、屏上O點8第8頁第8頁(2)、屏上P點至AB間各子波源最大光程差9第9頁第9頁當滿足可將單縫AB分成兩部分AM、BMAM稱為一個半波帶、BM也稱為一個半波帶兩個半波帶相應子波源位相差為π，相鄰兩個半波帶發(fā)出光在P點干涉相消，此時P點為暗條紋中心(1級暗紋)10第10頁第10頁分成三個半波帶，相鄰兩個相消，剩余一個半波帶不抵消，形成1級明紋，比中央明紋稍弱。分成四個半波帶，相鄰兩個相消，形成2級暗紋。11第11頁第11頁推廣到普通情況：中央明紋明條紋暗條紋中央明紋角寬度其它明紋角寬度中央明紋12第12頁第12頁單縫衍射條紋特點：(2)、明條紋角寬度(1)、暗條紋角位置中央明條紋角寬度其它明條紋角寬度中央明紋角寬度是其它明紋角寬度2倍13第13頁第13頁(3)、條紋位置暗條紋中心位置明條紋中心位置中央明紋寬度其它明紋寬度14第14頁第14頁演示縫寬改變對條紋寬度影響15第15頁第15頁演示波長改變對條紋寬度影響16第16頁第16頁(1)、求中央明條紋寬度？平行光垂直入射單縫上例題-117第17頁第17頁(2)、求一級明條紋寬度？(3)、求一級明條紋位置？(4)、在一級明紋位置看，狹縫處波面可分為幾種半波帶？k=1時，最大光程差因此，狹縫處能夠分為3個半波帶。18第18頁第18頁小結：單縫夫瑯和費衍射半波帶法：中央明紋暗條紋明條紋暗條紋中心明條紋中心19第19頁第19頁中央明條紋寬度其它明條紋寬度20第20頁第20頁1、理解惠更斯---菲涅耳原理；2、掌握利用半波帶法分析單縫夫瑯和費衍射條紋分