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工程光学-下篇物理光学第13章光的衍射
工程光学(下)
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物理光学
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第十三章 光的衍射
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主讲:陈劲民
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第十三章 光的衍射
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第十三章 光的衍射
第十三章 光的衍射
第十三章 光的衍射
第十三章 光的衍射
第十三章 光的衍射
概述
衍射是一切波动均具有的传播行为
光的衍射现象:
光波在空间传播遇到障碍时,其传播方向会偏离直线传播,
绕行进入到障碍物的几何阴影中,这些偏离表现在出现有亮带
或暗带,即衍射条纹。
衍射使光强可以波及几何阴影区内
在某些区域,能量传播的简单几何模型将不再适用
衍射效应使屏障以后的空间光强分布
既区别于几何光学给出的光强分布
又区别于光波自由传播时的光强分布
1952年X 射线DNA衍射花样
第十三章 光的衍射
第十三章 光的衍射
圆盘衍射花样→
直边衍射花样
X 射线多晶衍射花样
矩孔衍射花样
揭示DNA的双螺旋结构
蛋白质X射线衍射花样
各类晶体电子衍射花样
双孔衍射花样
第十三章 光的衍射
第十三章 光的衍射
衍射现象两个鲜明的特点
*限制与扩展:当光束在衍射屏上的某一方位受到限制,则远处
屏幕上的衍射光强就沿该方向扩展开来,即光波具有顽强的反
限制的行为持征
*光孔线度ρ与光被长λ之比是一个敏感因素:它直接决定着衍
射效应的强弱程度. ⎧
ρ ⋅ Δθ ≈ λ ( Δθ 衍射发散角)
⎪
⎨
λ ρ 3λ
⎪ 10 → 衍射现象显著
⎩
当光以任何形式改变波阵面的振幅或相位分布
即对光波阵面复振幅的分布进行调制或分割时
产生衍射现象
第十三章 光的衍射
第十三章 光的衍射
衍射系统基本配置:光源、衍射屏(障碍物)和接收屏
复振幅透射系数:
iϕ ( x , y )
1 1
t ( x , y ) A( x , y ) e
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