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1、第二章第二章 波动光学基本原理波动光学基本原理1、 菲涅耳圆孔和圆屏衍射菲涅耳圆孔和圆屏衍射矢量图解法矢量图解法1）能够解决的问题）能够解决的问题当圆孔或圆屏露出的不是整数个当圆孔或圆屏露出的不是整数个半波带时，求轴上场点半波带时，求轴上场点P0的光强度。的光强度。2）解决方法：）解决方法：矢量图解法矢量图解法先以圆孔只露出第一个半波带为例先以圆孔只露出第一个半波带为例（3）自由传播时，螺旋线旋绕到圆心）自由传播时，螺旋线旋绕到圆心C。合成矢。合成矢 量量 为第一个半圆的半径为第一个半圆的半径例题：例题：求圆孔包含求圆孔包含1/2个半波带时轴上点个半波带时轴上点P0处的衍射强度处的衍射强度光强
2、为自由传播时的两倍光强为自由传播时的两倍 此时园孔露出部分是此时园孔露出部分是半个半波带半个半波带 解：解：作图过程仍然如前所述作图过程仍然如前所述0但首尾矢量的位相差是但首尾矢量的位相差是 1)定义：定义：将偶数个或奇数个半波带遮挡住，将偶数个或奇数个半波带遮挡住， 就形成菲涅耳波带片。就形成菲涅耳波带片。 2)例题：例题：波带片的孔径内有波带片的孔径内有20个半波带，遮挡偶数个个半波带，遮挡偶数个半波带，求轴上场点半波带，求轴上场点P0处的光强？处的光强？解：解：波带片相当于透镜，可以会聚光强。波带片相当于透镜，可以会聚光强。3）费涅耳波带片的半径公式）费涅耳波带片的半径公式4）成像公式）
3、成像公式由由 得：得： 令：令： 5）焦距公式：）焦距公式： 6）实焦点和虚焦点：）实焦点和虚焦点：实焦点：实焦点：虚焦点：虚焦点： 7）波带片和薄透镜的异同）波带片和薄透镜的异同相同点：相同点：都能会聚光能量都能会聚光能量不同点：不同点：（1）透镜只有一个会聚焦点，）透镜只有一个会聚焦点， 波带片有许多实会聚和虚会聚焦点。波带片有许多实会聚和虚会聚焦点。 （2）透镜具有物像等光程性，波带片的相）透镜具有物像等光程性，波带片的相 邻露出波带间相差一个波长的光程差。邻露出波带间相差一个波长的光程差。（3）波带片具有面积大、轻便、）波带片具有面积大、轻便、 可折叠等透镜不具备的优点。可折叠等透镜不具备的优点。 光源光源衍射屏衍射屏衍射图样衍射图样单缝衍射光强分布单缝衍射光强分布用矢量图解法计算光强分布用矢量图解法计算光强分布（1）分割成）分割成 m个窄波带个窄波带 再求出每一个窄带的复振幅再求出每一个窄带的复振幅.（2）画出）画出 的矢量图的矢量图（3）求出合矢量）求出合矢量，故：故： 时，时，其中：其中：