菲涅耳波帶片依據(jù)菲涅耳圓孔衍射的討論(編輯修改稿)
2025-10-31 05:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 都應(yīng)有同樣的光強，因此菲涅耳圓孔衍射圖樣是一組亮暗相間的同心圓環(huán)條紋，中心可能是亮點，也可能是暗點。 應(yīng)當指出，上述的討論僅對點光源才成立，如果不是點光源，將因有限大小光源中的每一個(yī ɡ232。)點源都產(chǎn)生自己的一套衍射圖樣，導致干預(yù)圖形變得模糊。,第二十四頁，共五十六頁。,3.4.2 菲涅耳圓屏衍射 ——半波(b224。n bō)帶理論的應(yīng)用,第二十五頁，共五十六頁。,分析方法與圓孔情況相同，由 P0 對波面作波帶，只是在圓屏情況下，開頭(kāi t243。u)的 N 個波帶被擋住，第 (N+1) 個以外的波帶全部通光。 因此，P0 點的合振幅為：,第二十六頁，共五十六頁。,說明：只要屏不太大，(N+1)為不大的有限值，那么 P0 點的振幅總是(zǒnɡ sh236。)剛露出的第一個波帶在 P0 點所產(chǎn)生的光場振幅的一半，即 P0 點永遠是亮點，所不同的只是光的強弱有差異而已。,如果(rguǒ)圓屏較大，P0 點離圓屏較近，N 是一個很大的數(shù)目，那么被擋住的波帶就很多，P0 點的光強近似為零，根本上是幾何光學的結(jié)論：幾何陰影處光強為零。,第二十七頁，共五十六頁。,對于不在軸上的 P 點，圓屏與波帶不同心，其合振動振幅隨 P 點位置的不同而有起伏(qǐf)?？紤]到圓屏的對稱性：圓屏衍射是以 P0 點為中心，在其周圍有一組明暗交替的衍射環(huán)。而在遠離 P0 的點，由于圓屏只擋住波帶的很小一局部，衍射效應(yīng)可忽略，與幾何光學的結(jié)論一致。 注意：如果把圓屏和同樣大小的圓孔作為互補屏來考慮，并不存在在夫朗和費衍射條件下得出的除軸上點外，兩個互補屏的衍射圖樣相同的結(jié)論。這是因為對于菲涅耳衍射，無窮大的波面將在觀察屏上產(chǎn)生一個非零的均勻振幅分布，而不像夫朗和費情形，除軸上點以外處處振幅為零。,第二十八頁，共五十六頁。,3.4.3 菲涅耳直邊衍射 ——振幅(zh232。nf)矢量加法,一個平面光波或柱面光波通過與其(yǔq237。)傳播方向垂直的不透明直邊后，將在觀察屏幕上呈現(xiàn)出衍射圖樣：在幾何陰影區(qū)的一定范圍內(nèi)，光強度不為零；而在陰影區(qū)外的明亮區(qū)內(nèi), 光強度出現(xiàn)有規(guī)律的不均勻分布。,第二十九頁，共五十六頁。,菲涅耳直邊衍射圖樣(ty224。ng)及光強分布,第三十頁，共五十六頁。,,,A,B,C1,C2,P1,P2,P0,S,R,M,M ?,r0,直邊,觀察(guānch225。)屏,z,S 為垂直于圖面的線光源，其波陣面是以光源為中心(zhōngxīn)的柱面，MM ?是垂直于圖面有一直邊的不透明屏，且直邊與線光源平行。,第三十一頁，共五十六頁。,1. 振幅矢量(shǐli224。ng)加法,觀察屏上各點的光強度取決于波陣面上露出局部在該點產(chǎn)生的光場，并且在與線光源 S 平行(p237。ngx237。ng)方向上的各觀察點具有相同的振幅。該振幅既可用基爾霍夫衍射積分方程計算求得，也可用振幅矢量加法處理。,振幅矢量加法的根本思想：把直邊外的波面相對 P點分成假設(shè)干直條狀(ti225。o zhu224。nɡ)波帶，將露出直邊的各波帶在 P 點產(chǎn)生的光場復振幅進行矢量相加。,第三十二頁，共五十六頁。,假定先將直邊屏MM ?拿掉，以 SM0P0 為中線，將柱面波的波面分成許多(xǔduō)直條狀半波帶。,第三十三頁，共五十六頁。,相鄰帶的相應(yīng)點在 P0 點所產(chǎn)生的光場相位(xi2
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