[理學(xué)]第十三章光學(xué)(已修改)
2025-01-31 15:13 本頁面
【正文】 光波的衍射 縫較大時，光是直線傳播的 縫很小時，衍射現(xiàn)象明顯 陰 影 屏幕 包括教材 P223234 屏幕 一、單縫衍射 專題講座 6 當(dāng)光波在傳播過程中遇到障礙物或者透過屏幕上的小孔時 ， 會導(dǎo)致偏離原來入射方向的出射光波 ， 這種現(xiàn)象稱為 衍射 。 正四邊形孔 單縫 正八邊形孔 正六邊形孔 正三邊形孔 二、兩類衍射 菲涅耳衍射： 衍射屏離光源的距離或接受 屏離衍射屏的距離其中一個為有限遠時的衍射。 衍射屏 S * 接收屏 夫瑯禾費衍射： 衍射屏離光源和接受屏距離都為無限遠時的衍射。即照射在衍射屏上的光和離開衍射屏的光都為平行光。 S * 接收屏 衍射屏 菲涅耳衍射 夫瑯禾費衍射 三、惠更斯 —— 菲涅耳原理 θ r P . S 若取 t = 0時刻波陣面上各點發(fā)出的子波初相為零 ， 則面元 dS 在 P點引起的光振動為左式 其中， C ：比例常數(shù)； K(θ)：傾斜因子。 當(dāng) 當(dāng) 時， dE = 0 惠更斯 —— 菲涅耳原理 解釋了波為什么不向后傳的問題 ， 這是惠更斯原理所無法解釋的 。 S?d?????? ?????? nrtrSCKE2c os)( dd? )(?K2?? ? 0)( ??K 波前上每一面元都可看成是新的 次波波源 ，在空間某點的振動是所有這些次波在該點所產(chǎn)生 振動的迭加 。 三、惠更斯 —— 菲涅耳原理 P 點的光振動 （ 惠更斯原理的數(shù)學(xué)表達 ）為左式 。 衍射和干涉的比較 。 ，使得某些區(qū)域振動加強 ， 某些區(qū)域減弱形成亮暗條紋 ， 且每束光線都按幾何光學(xué)直線傳播 。 礙物或穿過小孔 ， 且產(chǎn)生亮暗條紋的現(xiàn)象 ，光不是按幾何光學(xué)的直線傳播 。 涉的結(jié)果 。 衍射現(xiàn)象的本質(zhì)也是干涉現(xiàn)象 。 ? ?SnrtrCKPESd? ?????? ?????? 2c o s)(四、夫瑯禾費單縫衍射 S * 屏 幕 分析方法：菲涅耳半波帶法 嚴(yán)格地說 ， 衍射問題要用積分方法處理 ， 非常復(fù)雜 。 我們一般用 “ 半波帶法 ”來研究衍射問題 。 A B x P C . . D E 出發(fā)于 D、 E與 AC平行的光線均會聚 P，相臨兩半波帶出發(fā)的光線間的光程差為： φ φ a 2? 若 n=2k， 將狹縫分成偶數(shù)個半波帶 ， 波帶在 P點的干涉疊加為零 。 ?sina? 若 n=2k+1， 則將狹縫分成奇數(shù)個半波帶 ， 在 P點干涉將有一個波帶被保留 ， P點為亮紋 。 2?2? 2? A、 B兩點出發(fā)到 P點的光線的光程差為（ 對應(yīng)衍射角 φ）： AC??若 （如圖 n = 3） 則將波陣面 A
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