[理學(xué)]z第18章光的衍射-wenkub
2023-01-19 22:19:01 本頁面
【正文】 n2???????uudud??? s inau ?uuANA s in???? ka ??s inutgu?作圖法可得其它主極大 16 . 波長為 6000 埃的單色光垂直照射寬 a= mm 的 單縫，在縫后透鏡的焦平面處的屏幕上，中央明紋上下兩側(cè)第二條 暗紋之間相距 mm ,求透鏡焦距。 ② 中央明紋寬度是各次級明紋寬度的 2 倍。 ??? ??? s inaaa???? ???? a r c s in1半角寬度 : θ1 為第一級暗紋的衍射角。 2s i n??aN ?當(dāng)滿足?a2?a2??a2??)21( ?????? 、k?122?kk明紋 暗紋 10 ?,3,2,1,s i n ??? kka ?? 平行光垂直單縫平面入射，明暗條紋的位置用衍射角 θ表示。 將波陣面分成許多等面積的條帶，并使相鄰條帶的貢獻(xiàn)相消，即相鄰條帶對應(yīng)點(diǎn)間的光程差為 λ/ 2 ，這樣的條帶稱為半波帶。 菲涅耳波帶法 (a) 衍射圖樣為明暗相間的平行直條紋 , 中央明紋光強(qiáng)最大寬度最寬。 衍射屏 來自無限遠(yuǎn)光源 射向無限遠(yuǎn) 處接收屏 S 焦點(diǎn) 焦平面 4 二、惠更斯 — 菲涅耳原理 菲涅耳 補(bǔ)充：從同一波陣面上各點(diǎn)發(fā)出的子波是相干波。1 第 18章 光的衍射 光的衍射現(xiàn)象 惠更斯 菲涅爾原理 圓孔衍射 一、 光的衍射現(xiàn)象 2 圓盤衍射 菲涅耳衍射 夫瑯和費(fèi)衍射 衍射分類： 矩孔衍射 3 2. 夫瑯和費(fèi)衍射 : 1. 菲涅耳 衍射： 光源和接受屏（或兩者之一）距離衍射屏有限遠(yuǎn)。 —— 1818年 惠更斯： 光波陣面上每一點(diǎn)都可以看作新的子波源，以后任意時刻，這些子波的包跡就是該時刻的波陣面。 同方向的一組光方位用該光的方向與中心軸夾角 θ表示，稱為衍射角。 2. 結(jié)論： 3. 具體分法 （ 演示） 8 菲涅耳半波帶法： 菲涅耳波帶法 (b) 用間隔 λ/ 2 、垂直 BC 的一系列平行平面來分割波陣面。 單縫分成了偶數(shù) 2k 個半波帶。 1?? ??中央明紋 1?k2?k次級明紋在焦平面上的位置 afkxk 2)12(???12 討論： 式中 f 為透鏡焦距， θ1為一級暗紋的衍射角。 中央明紋集中了衍射的絕大部分能量。 ?? 2s in ?a且距中央亮紋中心的距離為 mmxftgfx21,s in????式中??)(252s i n cmxaxf ???? ?? 解： 由第二暗紋 k=2 得： x a 17 單縫寬 mm ，縫后透鏡焦距為 50 cm , 用波長 λ=5461 埃 的平行光垂直照射單縫，求透鏡焦平面處屏幕上中央明 紋寬度。 ak 2)12(s in?? ??222222220)21(1]2)12([]2)12([s i n)s i n(]s i n[s i ns i n????????????????????????kakaakaIIk305 ????II20 光柵衍射 1. 光柵衍射 光柵 ： 具有空間周期性的衍射裝置 縫間距為 d d=a+b 稱為 光柵常數(shù) 光柵的衍射條紋： 單縫衍射 和 多縫干涉 的總效果 21 ?)( dN光柵的衍射條紋是單縫衍射和多光 干涉的總效果 22 光柵常數(shù) d = a+b （ 1） 明紋 多縫干涉加強(qiáng) ?2,1,0,2s in2 ???? kkd ?? ???1,0,s in)( ???? kkba ??光柵方程： （ 2） 暗紋 多縫干涉相消 kNkk????39。s in)( ??（ 3） 次明紋 （ 4）缺級現(xiàn)象 ?? kba ?? s in)(?? 39。 4,177。
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