衍射现象波偏离直线传播的现象.pptVIP

四.光栅光谱复色光入射时，除中央明纹外，不同波长的同级明纹以不同的衍射角出现----光栅光谱一级光谱二级光谱三级光谱[例2]双缝缝距d=0.40mm,两缝宽度都是a=0.08mm，用波长λ=4800A的平行光垂直照射双缝,在双缝后放一焦距f=2.0m的透镜,求:(1)在透镜焦平面处的屏上，双缝干涉条纹的间距△x;(2)在单缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉亮纹数目解：?对双缝干涉第k级明纹有12第k级明纹在屏上的位置衍射现象：波偏离直线传播的现象§17-8光的衍射现象惠更斯—菲涅耳原理一.光的衍射现象二.分类菲涅耳衍射:光源和显示屏中的一个或两个与衍射孔(缝)相距为有限远光源显示屏孔(缝)夫朗和费衍射：光源和显示屏与衍射孔(缝)相距为无限远(入射和衍射光都是平行光,一般通过透镜实现)菲涅耳假定：波在传播时，从同一波阵面上各点发出的子波，经传播而在空间某点相遇时，产生相干叠加惠更斯－菲涅耳原理---惠更斯－菲涅耳原理§17-9单缝夫朗和费衍射二.衍射图像的分布规律----菲涅耳波带法λλ2λ2λ2BC=asin?=2(l/2)----2个波带A0和0B波带上对应点发出的子波到达P点时的位相差为?，相互干涉抵消----P点为暗纹BC=asin?=3(l/2)----3个波带有一个波带未被抵消----P点为明纹BC=asin?=n(l/2)----n个波带n为偶数：成对干涉抵消----暗纹n为奇数：剩一个波带未被抵消----明纹----明纹----暗纹asin?不等于l/2的整数倍时,光强介于最明与最暗之间半角宽讨论：线宽度暗纹其它相邻明(暗)纹的间距是中央亮纹宽度的一半01.l变化则衍射位置变化；l一定时，a越小，衍射作用越明显02.中央明区最亮，随级数增大，亮度迅速减小解：?中央明纹宽度[例1]在单缝衍射实验中，透镜焦距为0.5m，入射光波长λ=5000A，缝宽a=0.1mm。求(1)中央明纹宽度;(2)第一级明纹宽度?第一级明纹宽度为第一级暗纹和第二级暗纹间的距离暗纹§17-10光学仪器的分辨率一.圆孔的夫朗和费衍射爱里斑第一级暗环衍射角满足爱里斑半径二.光学仪器分辨率能分辨最小分辨角恰能分辨不能分辨爱里斑瑞利准则：对光学仪器来说，如果一个点光源衍射图样的中央最亮处刚好与另一个点光源衍射图样的第一个最暗处相重合，则这两个点光源恰好为该仪器所分辨爱里斑分辨率§17-11衍射光栅反射光栅类型：透射光栅，反射光栅一.光栅的结构和用途由许多等宽等间距的狭缝构成透射光栅----相邻两缝光线的光程差----光栅常数二.光栅衍射图样的形成光栅的衍射条纹是衍射和干涉的总效果1.光栅的多缝干涉相邻两缝光束间的相位差为讨论：1a=2kp2此时合振幅最大3---光栅方程4---出现明纹(主明纹)5设光栅有N条缝形，合振幅为零----出现暗纹m的取值：此时围成m个正多边每两个相邻主明纹之间有N-1条暗纹和N-2条次明纹极小:3次明纹:2极小:5次明纹:4光栅条数越多,暗区越宽,明纹越窄N=201极小:1N=402次明纹:0N=603单缝衍射对多缝干涉的影响单缝衍射极小多缝干涉极大若在某一衍射角?下同时满足---缺级级数各主极大受单缝衍射的调制，某些位置出现缺级单缝衍射多缝干涉光栅衍射三.光线斜入射相邻两缝光线的光程差斜入射时的光栅方程为*