[工學(xué)]工光第12章-資料下載頁
2025-10-09 23:52本頁面
【正文】 上式也可以解釋為 單色平面波垂直入射到孔徑光闌，并在一個焦距為 R的透鏡的后焦面上產(chǎn)生的夫瑯和費(fèi)衍射圖樣 。 ? ? ? ? ? ? ? ?? ??? S ???? 11211 2121,~ ,~ dydxeyxERieyxE yyxxRiki k R?? ? ? ? ? ?21212121 239。211 ,~ yxRiki k RyxRiki k R eeAeeRAyxE ?????? ??? ?? ??? S ???????? ?????????? ??? 11239。 1122,~ dydxeefCAyxEyfyxfxikf yxfik 光學(xué)系統(tǒng)對點(diǎn)物所成的像是一個夫瑯和費(fèi)衍射圖，幾何光學(xué)中像點(diǎn)只是環(huán)紋中央的一個亮點(diǎn)，由于入射光能的 84%集中在衍射中央亮斑（即艾里斑）內(nèi)，通常將 艾里斑作為點(diǎn)物的像 。 ① 定義： 是指它能分辨開兩個靠近的點(diǎn)物或物體細(xì)節(jié)的能力。 0 5 10 150 . 00 . 51 . 01 . 5d L S1 S2 S’1 S’2 ? ② 瑞利判據(jù)： 0 2 4 6 8 10 120 . 00 . 51 . 01 . 5L S1 S2 S’1 S’2 L S1 S2 S’1 S’2 0 2 4 6 8 10 120 . 00 . 20 . 40 . 60 . 81 . 0? q0 ? q0 瑞利判據(jù)： 一個點(diǎn)物衍射圖樣的中央極大與近旁另一個點(diǎn)物衍射圖樣的第一極小重合，作為光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨率極限，認(rèn)為此時(shí)系統(tǒng)恰好可以分辨開兩個點(diǎn)物。 此時(shí)有： 0q??0q?? 兩點(diǎn)物可分辨。 ?— 兩點(diǎn)物之角半徑； q0— 為點(diǎn)物衍射斑的角半徑。 顯然， ※ 說明 ： 過透鏡中心的光線方向不發(fā)生改變，所以物空間兩個點(diǎn)過透鏡中心的光線夾角與像空間的相同。只要物空間兩個點(diǎn)過透鏡中心的光線的夾角大于像空間的臨界點(diǎn)，則兩個物點(diǎn)所成的像即可分辨開來。 q0的大小可以通過衍射公式進(jìn)行計(jì)算。 0 2 4 6 8 10 120 . 00 . 20 . 40 . 60 . 81 . 01 多縫的夫瑯和費(fèi)衍射 若最邊緣一個單縫的夫瑯和費(fèi)衍射圖樣在 P點(diǎn)的復(fù)振幅為： 它是所有單縫夫瑯和費(fèi)衍射復(fù)振幅分布的疊加。 ? ? ??????? ? ?s i n~ APEq??? s i n2 d?相鄰單縫在 P點(diǎn)產(chǎn)生的相位差為： 多縫在 P點(diǎn)產(chǎn)生的復(fù)振幅為： ? ? ? ?? ?? ?21122s i n2s i ns i n 1s i n~????????????????????????????????????????NiNiiieNAeeeAPE ?2sin?????? ??— 單縫衍射因子； 22s in2s in????????????N— 多光束干涉因子。 ∴ 只要把單個衍射孔的衍射因子求出來，將它乘上多光束干涉因子，便可以得到這種孔徑周期排列的衍射圖樣的強(qiáng)度分布。 P點(diǎn)光強(qiáng)為： ? ?2202s i n2s i ns i n?????????????????????NIPI式中， 20 AI ? — 單縫在 P0點(diǎn)產(chǎn)生的光強(qiáng)； ????????????q?q???mdmds i n )2,1,0,(m 2s i n2或??????????????????????????????????q??NmmdNNmm39。39。39。s i n )1,1 , 2 ,(m )2,1,0,(m 2或?? 相鄰兩個零值之間， 的角距離 （其也是主極大的半角寬度），它表明縫數(shù) N越大，主極大寬度越小， 反映在觀察面上主極大亮紋越亮、越細(xì)。 139。 ??mq?qc o sNd??有極大值，其數(shù)值為 N2。 有極小值，其數(shù)值為 0。 兩個主極大值之間有 N1個零值。 ? ?2202s i n2s i ns i n?????????????????????NIPI(a) N=2 (b)N=3 (c) N=4 相鄰兩個零值之間， 的角距離 （主極大的半角寬度），它表明縫數(shù) N越大，主極大寬度越小， 反映在觀察面上主極大亮紋越亮、越細(xì)。 139。 ??mq?qc o sNd??0 I單 2 1 1 2 單縫衍射光強(qiáng)曲線 I 0 4 8 4 8 單縫衍射 輪廓線 N2 0 4 8 4 8 多光束干涉光強(qiáng)曲線 ?2?? ?2202s i n2s i ns i n?????????????????????NIPI
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