光的衍射(复习课)讲稿.pptxVIP

用菲涅耳半波带法解释单缝衍射现象;首先看中央明纹;;;菲涅耳半波带法;;A;结论：分成偶数半波带为暗纹。

分成奇数半波带为明纹。;讨论;中央两侧第一级暗条纹之间的区域，称做零极（或中央）明条纹，它满足条件：;中央明纹的宽度计算：;3.各级明、暗条纹的位置以及相邻两衍射条纹间距;3.相邻两衍射条纹间距;;当缝宽a一定时，对同一级衍射条纹，波长?越大，则衍射角?越大，条纹的位置离中央明纹越远。如果用白光照射，则中央明纹为白色，其两侧将出现一系列由紫到红的彩色条纹，称为衍射光谱。

对于波长一定的单色光，缝宽a越小，对应于各级明纹的衍射角?就越大，衍射越明显；缝宽a越大，对应于各级明纹的衍射角?就越小，条纹就越集中于中央明纹附近，衍射越不明显。;例、在单缝夫琅和费衍射中，波长为?的单色光垂直入射到宽度为a=4?的单缝上，对应于衍射角为300的方向，单缝处的波面可以分为几个半波带？

例、在单缝夫琅和费衍射中，设中央明纹的衍射角范围很小，若使单缝的宽度a变为原来的3/2倍，同时使入射的单色光波长?变为原来的3/4倍，屏幕上单缝衍射中央明纹的宽度?x变为原来的多少倍？

例、平行单色光垂直入射到单缝上，观察夫琅和费衍射，若屏上P点处为第二级暗纹，则从该位置看单缝处的波面相应地可分为_______个半波带；若将单缝的宽度缩小一半，P点将是第___级______纹。

;例、在单缝夫琅和费衍射实验装置中，若将单缝沿透镜光轴方向作微小的平移，则屏幕上的衍射条纹将：【】

（A）条纹间距变小；

（B）条纹间距变大；

（C）条纹间距不变，但明暗条纹的位置交替变化。

（D）不发生变化。;例、在单缝夫琅和费衍射实验装置中，若将单缝沿垂直于透镜光轴方向作微小的平移，则屏幕上的衍射条纹将：【】

（A）条纹间距变小；

（B）条纹间距变大；

（C）条纹间距不变，但明暗条纹的位置交替变化。

（D）不发生变化。;例、在单缝夫琅和费衍射实验中，若将整个装置放置于折射率为n的透明介质中，则屏幕上的中央明纹将：【】

（A）中央明纹的宽度变小；

（B）中央???纹的宽度变大；

（C）中央明纹的宽度不变；

（D）宽度不变，但条纹发生平移。;例、一束波长为?=5000?的平行光垂直照射在一个单缝上。已知单缝衍射的第一暗纹的衍射角?1=300，求该单缝的宽度a=?;例、一束波长为?=6000?的平行单色光垂直照射在一个单缝上。单缝的宽度为a=0.2mm，缝后用焦距为f=50cm的薄透镜将衍射光会聚于屏上，求：(a)中央明条纹的半角宽度和线宽度；（b）第一级明纹的位置以及从这个位置看过去单缝处波面可以分为几个半波带(c)第一级明纹的宽度；;例、一束波长为?=5000?的平行光垂直照射在一个单缝上。a=0.5mm，f=1m，如果在屏幕上离中央亮纹中心为x=3.5mm处的P点为一亮纹，试求(a)P处亮纹的级数；(b)从P处看，对该光波而言，狭缝处的波阵面可分割成几个半波带？;例、一单色平行光垂直照射单缝，若其第三级明纹的位置恰好与6000?单色平行光的第二级明纹位置重合，求此单色平行光的波长。

例、用波长为?1=4000?和波长为?2=7000?的混合光垂直照射单缝，在衍射图样中，?1的第k1级明纹中心位置与?2的第k2级暗纹中心重合，求k1和k2;例、利用单缝衍射原理可以测量微小的位移和与微小位移相联系的物理量，如热膨胀、形变等。先将需要测量位移的对象和一标准直边相连，再同一标准的固定直边构成一单缝，通过单缝的宽度变化反映待测物位移的大小，如果测得中央明纹两侧正、负第K级暗纹之间的距离变化为dxk，证明：

dxk＝－(2k?f/a2)da

其中的f为透镜的焦距，a单缝的宽度，da为单缝宽度的变化（daa)。;光栅衍射;用于透射光衍射的叫透射光栅。;二、光栅衍射的实验装置和实验现象;;三、光栅衍射的基本思想：

光栅由许多单缝构成，每个单缝都在屏幕上各自形成一套单缝衍射条纹，由于每个单缝的宽度a相同，故它们各自形成的衍射图样相同，在屏幕上相互完全重合，从而使各单缝的衍射光还要相互干涉，因此，分析光栅衍射时，既要考虑各单缝的衍射，也要考虑各个单缝间的相互干涉，光栅衍射的条纹是单缝衍射和多缝干涉共同作用的结果。;四、光栅衍射的规律：

我们首先来考察衍射角为零的这组平行光线。;那末衍射角为的这组平行光线最后会聚将形成明纹还是暗纹呢?;;;容易看出：任意两缝上相对应位置上所发出的衍射角为?两束光的光程差都为(a+b)sin?的整数倍，即：

?=N(a+b)sin?，显然，当(a+b)sin?=k?时