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1、光的衍射一一 光的衍射现象光的衍射现象 光在传播过程中若遇到尺寸比光的波长光在传播过程中若遇到尺寸比光的波长大得不多的障碍物时,光会传到障碍物的阴大得不多的障碍物时,光会传到障碍物的阴影区并形成明暗变化的光强分布的现象影区并形成明暗变化的光强分布的现象二二 惠更斯惠更斯-菲涅耳原理菲涅耳原理:波阵面上面元:波阵面上面元 (子波波源子波波源)子波在子波在 点引起的振动振幅点引起的振动振幅 并与并与 有关有关 .:时刻波阵面时刻波阵面 *e 菲涅耳指出菲涅耳指出 波场中各点的强度由各子波场中各点的强度由各子波在该点的相干叠加决定波在该点的相干叠加决定.三三 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射菲涅耳衍射和夫琅
2、禾费衍射夫夫 琅琅 禾禾 费费 衍衍 射射光源、屏与缝相距无限远光源、屏与缝相距无限远缝缝菲菲 涅涅 耳耳 衍衍 射射缝缝光源、屏与缝相距有限远光源、屏与缝相距有限远在在实实验验中中实实现现夫夫琅琅禾禾费费衍衍射射夫夫 琅琅 禾禾 费费 单单 缝缝 衍衍 射射(衍射角(衍射角 :向上为正,向下为负:向上为正,向下为负 .)衍射角衍射角夫夫 琅琅 禾禾 费费 单单 缝缝 衍衍 射射一一 半波带法半波带法缝长缝长干涉相消干涉相消(暗纹暗纹暗纹暗纹)干涉加强干涉加强(明纹明纹明纹明纹)(介于(介于明明暗暗之间)之间)个半波带个半波带 个半波带个半波带中央明纹中心中央明纹中心(个半波带)个半波带)二二
3、 光强分布光强分布干涉相消(干涉相消(暗纹暗纹)干涉加强(干涉加强(明纹明纹)(1)第一暗纹距中心的距离第一暗纹距中心的距离第一暗纹的衍射角第一暗纹的衍射角讨讨 论论干涉相消(干涉相消(暗纹暗纹)干涉加强(干涉加强(明纹明纹)一定,一定,越大,越大,越大,衍射效应越明显越大,衍射效应越明显.光直线传播光直线传播 增增大大,减减小小 一定一定减减小小,增增大大衍射最大衍射最大第一暗纹的衍射角第一暗纹的衍射角角范围角范围 线范围线范围中央明纹的宽度中央明纹的宽度(2)中央明纹中央明纹(的两暗纹间)的两暗纹间)缝宽越小,缝宽越小,波长波长越大越大,衍射效应,衍射效应越明显越明显.(3)条纹宽度(相邻条纹间距)条纹宽度(相邻条纹间距)除了中央明纹外除了中央明纹外其它明纹的宽度其它明纹的宽度干涉相消(干涉相消(暗纹暗纹)干涉加强(干涉加强(明纹明纹)(4)单缝衍射的动态变化单缝衍射的动态变化单缝上移,零级单缝上移,零级明纹仍在透镜光明纹仍在透镜光轴上轴上.单缝单缝上下上下移动,根据透镜成像原理衍射图移动,根据透镜成像原理衍射图不不变变 .(5)入射光非垂直入射时光程差的计算入射光非垂直入射时光程差的计算(中央明纹(中央明纹向下向下移动)移动)