《菲涅耳波带片依据菲涅耳圆孔衍射的讨论3167.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《菲涅耳波带片依据菲涅耳圆孔衍射的讨论3167.ppt（56页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、3.4 菲涅耳衍射菲涅耳衍射(ynsh)近场衍射近场衍射3.4.1 菲涅耳圆孔衍射菲涅耳圆孔衍射(ynsh)3.4.2 菲涅耳圆屏衍射菲涅耳圆屏衍射3.4.3 菲涅耳直边衍射菲涅耳直边衍射3.4.4 菲涅耳单缝衍射菲涅耳单缝衍射第一页，共五十六页。3.4.1 菲涅耳圆孔衍射菲涅耳圆孔衍射(ynsh)菲涅耳半波带理论菲涅耳半波带理论1.菲涅耳半波带理论菲涅耳半波带理论(lln)2.菲涅耳圆孔衍射菲涅耳圆孔衍射第二页，共五十六页。一一个个(y)单单色色点点光光源源 S 照照射射圆圆孔孔衍衍射射屏屏，P0 是是圆圆孔孔中中垂垂线线上上的的一点；在某时刻通过圆孔的波面为一点；在某时刻通过圆孔的波面为M
2、OM ，半径为，半径为 R。1.菲涅耳半波菲涅耳半波(bn b)带理论带理论r0+/2r0+3/2r0+MhNRdM P0r0S以以P0为中心、为中心、r1,r2,rN为半径为半径(bnjng)，在波面上作圆。，在波面上作圆。第三页，共五十六页。菲涅耳半波菲涅耳半波(bn b)带的划分带的划分 MOM 分成分成(fn chn)N 个环带，所选取的半径为个环带，所选取的半径为：相相邻邻两两环环带带上上的的相相应应两两点点到到P0点点的的光光程程差差为为半半个个波波长长，这这样样(zhyng)的环带叫的环带叫菲涅耳半波带。菲涅耳半波带。第四页，共五十六页。设设 a1,a2,aN 分分别别为为第第1
3、、第第2、第第 N 个个波波带带在在 P0 点点产产生生光光场场振振幅幅(zhnf)的的绝绝对对值值，由由惠惠更更斯斯菲菲涅涅耳耳原原理理，P0 点点的的光光场振幅应为各波带在场振幅应为各波带在 P0 点光场振幅的叠加，近似为：点光场振幅的叠加，近似为：N 为为奇奇数数(j sh)时时，aN 前前面面取取+号号，N 为为偶偶数数时时，aN 前前面面取取 号号。这是由于相邻的波带在这是由于相邻的波带在 P0 点引起的振动相位相反。点引起的振动相位相反。合振动振幅合振动振幅(zhnf)(zhnf)的表示的表示第五页，共五十六页。由由惠惠更更斯斯菲菲涅涅耳耳原原理理，各各波波带带在在 P0 点点产产
4、生生的的振振幅幅(zhnf)aN 主主要要由由三三个个因因素素决决定定：波波带带的的面面积积大大小小 SN；波波带带到到P0 点点的的距距离离 rN；波波带对带对 P0 点连线的倾斜因子点连线的倾斜因子 K()，为为利利用用菲菲涅涅耳耳波波带带法法求求 P0 点点的的光光强强，首首先先应应求求出出各各个个(gg)波波带在带在 P0 点振动的振幅。点振动的振幅。第六页，共五十六页。半波半波(bn b)带面积带面积SN 的计算的计算r0+N/2MhNROP0r0SO 设设圆圆孔孔对对 P0 点点共共露露出出 N 个个波波带带，这这 N 个个波波带带相相应应(xingyng)的的波面面积是：波面面积
5、是：第七页，共五十六页。由以上由以上(yshng)(yshng)各式计算得：各式计算得：所以所以(suy)由 又又 rN=r0+N/2，故有故有第八页，共五十六页。同理，同理，(N-1)个波带所对应个波带所对应(duyng)的波面面积：的波面面积：那么第那么第 N 个波带的面积个波带的面积(min j)：可见，波带面积随可见，波带面积随 N 的增大的增大(zn d)而增加。但波长而增加。但波长 相对于相对于 R 和和 r0 很小，很小，2 项可略去，因此可视各波带面积近似相等。项可略去，因此可视各波带面积近似相等。第九页，共五十六页。各波带到各波带到 P0 点的距离点的距离(jl)即第即第 N
6、 个波带到个波带到 P0 点的距离随着序数点的距离随着序数(xsh)N 的增大而增加。的增大而增加。倾斜倾斜(qngxi)因子因子K()rN 和和 rN-1 是是第第 N 个个波波带带的的两两边边缘缘到到 P0 点点的的距距离离，所所以以第第 N 个个波波带到带到 P0 点的距离为：点的距离为：第十页，共五十六页。合振动合振动(zhndng)(zhndng)振幅振幅可可见见，各各个个波波带带产产生生的的振振幅幅(zhnf)aN 的的差差异异只只取取决决于于倾倾角角N。由由于于随随着着 N 增增大大，N 相相应应增增大大，所所以以各各波波带带在在 P0 点点所所产产生生的的光光场场振幅将随之单调
7、减小振幅将随之单调减小 各个各个(gg)波带在波带在 P0 点产生的光振动振幅：点产生的光振动振幅：第十一页，共五十六页。由于由于(yuy)(yuy)这种变化比较缓慢，这种变化比较缓慢，所以近似有：所以近似有：第十二页，共五十六页。当当 N 较大较大(jio d)时，时，aN-1aN，故有：，故有：那么那么N为奇数为奇数(j sh)时时N为偶数为偶数(u sh)时时N为奇数取 N为偶数取 结论：结论：圆孔对圆孔对P0点露出的波带数决定了点露出的波带数决定了P0点衍射光的强弱。点衍射光的强弱。第十三页，共五十六页。波带数波带数 N 和圆孔半径和圆孔半径(bnjng)N 之间的关系之间的关系 因为
8、因为(yn wi)那么：那么：第十四页，共五十六页。于是于是(ysh)一般一般(ybn)情况下情况下 r0 N ，故，故也可表示也可表示(biosh)成成第十五页，共五十六页。2.菲涅耳圆孔衍射菲涅耳圆孔衍射(ynsh)(1)r0对衍射现象的影响对衍射现象的影响(yngxing)(2)N 对衍射现象的影响对衍射现象的影响(3)波长对衍射现象的影响波长对衍射现象的影响(4)轴外点的衍射轴外点的衍射第十六页，共五十六页。(1)r0对衍射对衍射(ynsh)现象的影现象的影响响 N 和和 R 一定一定(ydng)，露出的波带数，露出的波带数 N 随随 r0 变化。变化。即即 r0 不同，不同，P0 点
9、的光强度不同。点的光强度不同。N 为奇数时，对应是亮点；为奇数时，对应是亮点；N 为为偶数时，对应是暗点。偶数时，对应是暗点。所以，当观察屏前后移动所以，当观察屏前后移动 时，时，P0 点的光强将明暗交替点的光强将明暗交替(jiot)地地变化，这是典型的菲涅耳衍射现象。变化，这是典型的菲涅耳衍射现象。第十七页，共五十六页。r0 继继续续增增大大，P0 点点光光强强不不再再出出现现明明暗暗交交替替变变化化，逐逐渐渐进进入夫朗和费衍射入夫朗和费衍射(ynsh)区。区。而而当当 r0 很很小小时时，N 很很大大，衍衍射射效效应应不不明明显显。当当 r0 小小到到一一定定程度时，可视光为直线传播。程度
10、时，可视光为直线传播。N 和和 R 一一定定，随随 r0 的的增增大大，N 减减小小，菲菲涅涅耳耳衍衍射射(ynsh)效效应应显显著著。r0 很大时，可视为很大时，可视为 r0，露出的波带数，露出的波带数 N 不再变化，且不再变化，且 菲涅耳数菲涅耳数第十八页，共五十六页。(2)N 对衍射现象对衍射现象(xinxing)的影响的影响 R 和和 r0 一定，一定，N N2。孔越大露出的波带数越多，衍射孔越大露出的波带数越多，衍射(ynsh)效应不显著；效应不显著；孔越小露出的波带数越少，衍射效应显著。孔越小露出的波带数越少，衍射效应显著。当孔趋于无限大时，当孔趋于无限大时，aN 0。第十九页，共
11、五十六页。孔孔很很大大时时，P0 点点光光强强不不再再变变化化，光光直直线线传传播播的的特特点点。光光直线传播，实际是透光孔径较大情况下的一种特殊情况。直线传播，实际是透光孔径较大情况下的一种特殊情况。光光波波波波前前完完全全不不被被遮遮挡挡时时的的 P0 点点光光场场振振幅幅 A0，只只是是有有圆圆孔孔时时第第一一个个波波带带在在 P0 点点产产生生光光场场振振幅幅 a1 的的一一半半。这这说说明明，当当孔孔小小到到只只露露出出一一个个波波带带时时，P0 点点的的光光强强度度由由于于衍衍射射(ynsh)效效应应，增增为为无无遮挡时遮挡时 P0 点光强度的四倍。点光强度的四倍。第二十页，共五十
12、六页。(3)波长对衍射现象波长对衍射现象(xinxing)的影响的影响 N、R、r0 一定时，随波长增大，一定时，随波长增大，N 减少，即长波长光波的减少，即长波长光波的衍射效应更显著，更能显示出其波动性。衍射效应更显著，更能显示出其波动性。第二十一页，共五十六页。(4)轴外点的衍射轴外点的衍射(ynsh)P0SPM0M1M1 先先设设想想衍衍射射屏屏不不存存在在(cnzi)，以以 M0 为为中中心心，对对于于 P 点点作作半半波波带，然后再放上圆孔衍射屏，圆孔中心为带，然后再放上圆孔衍射屏，圆孔中心为 O。第二十二页，共五十六页。这这些些波波带带在在 P 点点引引起起振振动动的的振振幅幅大大
13、小小，不不仅仅取取决决于于波波带带的的数数目目，还取决于每个波带露出局部还取决于每个波带露出局部(b fen)的大小。的大小。当当 P 点点逐逐渐渐偏偏离离 P0 点点时时，有有的的地地方方衍衍射射光光会会强强些些，有有些些地地方方会会弱些。弱些。第二十三页，共五十六页。由由于于整整个个装装置置是是轴轴对对称称的的，在在观观察察屏屏上上离离 P0 P0 点点距距离离相相同同的的 P P 点点都都应应有有同同样样的的光光强强，因因此此菲菲涅涅耳耳圆圆孔孔衍衍射射图图样样是是一一组组亮亮暗暗相相间间的的同同心心圆圆环环条条纹纹，中中心心可可能能是是亮亮点点，也也可可能能是是暗点。暗点。应应当当指指
14、出出，上上述述的的讨讨论论仅仅对对点点光光源源才才成成立立，如如果果不不是是点点光光源源，将将因因有有限限大大小小光光源源中中的的每每一一个个(y(y)点点源源都都产产生生自自己己的的一一套套衍射图样，导致干预图形变得模糊。衍射图样，导致干预图形变得模糊。第二十四页，共五十六页。MMPP0r0S观察屏3.4.2 菲涅耳圆屏衍射菲涅耳圆屏衍射 半波半波(bn b)带理论的应用带理论的应用第二十五页，共五十六页。分析方法与圆孔情况相同，由分析方法与圆孔情况相同，由 P0 对波面作波带，只是在圆屏情对波面作波带，只是在圆屏情况下，开头况下，开头(ki tu)的的 N 个波带被挡住，第个波带被挡住，第
15、(N+1)个以外的波带全个以外的波带全部通光。部通光。因此，因此，P0 点的合振幅为：点的合振幅为：第二十六页，共五十六页。说说明明：只只要要屏屏不不太太大大，(N+1)为为不不大大的的有有限限值值，那那么么 P0 点点的的振振幅幅总总是是(zn sh)刚刚露露出出的的第第一一个个波波带带在在 P0 点点所所产产生生的的光光场场振振幅幅的的一一半半，即即 P0 点点永永远远是是亮亮点点，所所不不同同的的只只是是光光的的强强弱有差异而已。弱有差异而已。如如果果(rgu)圆圆屏屏较较大大，P0 点点离离圆圆屏屏较较近近，N 是是一一个个很很大大的的数数目目，那那么么被被挡挡住住的的波波带带就就很很
16、多多，P0 点点的的光光强强近近似似为为零零，根根本本上上是是几几何何光光学的结论：几何阴影处光强为零。学的结论：几何阴影处光强为零。第二十七页，共五十六页。对对于于不不在在轴轴上上的的 P P 点点，圆圆屏屏与与波波带带不不同同心心，其其合合振振动动振振幅幅随随 P P 点点位位置置的的不不同同而而有有起起伏伏(qf)(qf)。考考虑虑到到圆圆屏屏的的对对称称性性：圆圆屏屏衍衍射射是是以以 P0 P0 点点为为中中心心，在在其其周周围围有有一一组组明明暗暗交交替替的的衍衍射射环环。而而在在远远离离 P0 P0 的的点，由于圆屏只挡住波带的很小一局部，衍射效应可忽略，与几何光学的结论一致。点，
17、由于圆屏只挡住波带的很小一局部，衍射效应可忽略，与几何光学的结论一致。注注意意：如如果果把把圆圆屏屏和和同同样样大大小小的的圆圆孔孔作作为为互互补补屏屏来来考考虑虑，并并不不存存在在在在夫夫朗朗和和费费衍衍射射条条件件下下得得出出的的除除轴轴上上点点外外，两两个个互互补补屏屏的的衍衍射射图图样样相相同同的的结结论论。这这是是因因为为对对于于菲菲涅涅耳耳衍衍射射，无无穷穷大大的的波波面面将将在在观观察察屏上产生一个非零的均匀振幅分布，而不像夫朗和费情形，除轴上点以外处处振幅为零。屏上产生一个非零的均匀振幅分布，而不像夫朗和费情形，除轴上点以外处处振幅为零。第二十八页，共五十六页。3.4.3 菲涅
18、耳直边衍射菲涅耳直边衍射 振幅振幅(zhnf)矢量加法矢量加法 一一个个平平面面光光波波或或柱柱面面光光波波通通过过与与其其(yq)(yq)传传播播方方向向垂垂直直的的不不透透明明直直边边后后，将将在在观观察察屏屏幕幕上上呈呈现现出出衍衍射射图图样样：在在几几何何阴阴影影区区的的一一定定范范围围内内，光光强强度度不不为为零零；而而在在阴阴影影区区外外的的明明亮亮区区内内,光光强度出现有规律的不均匀分布。强度出现有规律的不均匀分布。第二十九页，共五十六页。菲涅耳直边衍射图样菲涅耳直边衍射图样(tyng)(tyng)及光强分布及光强分布 I=1I=1/4几何阴影内几何阴影外第三十页，共五十六页。A
19、BC1C2P1P2P0SRMM r0直边观察(gunch)屏z S 为为垂垂直直于于图图面面的的线线光光源源，其其波波阵阵面面是是以以光光源源为为中中心心(zhngxn)的的柱柱面面，MM 是是垂垂直直于于图图面面有有一一直直边边的的不不透透明明屏屏，且且直直边边与与线线光光源源平平行。行。第三十一页，共五十六页。1.振幅矢量振幅矢量(shling)加法加法 观观察察屏屏上上各各点点的的光光强强度度取取决决于于波波阵阵面面上上露露出出局局部部在在该该点点产产生生的的光光场场，并并且且在在与与线线光光源源 S 平平行行(pngxng)方方向向上上的的各各观观察察点点具具有有相相同同的的振振幅幅。
20、该该振振幅幅既既可可用用基基尔尔霍霍夫夫衍衍射射积积分分方方程程计计算算求求得得，也也可可用用振振幅幅矢矢量加法处理。量加法处理。振幅矢量加法的根本思想：把直边外的波面相对振幅矢量加法的根本思想：把直边外的波面相对 P P点分点分成假设干直条状成假设干直条状(tio zhun)(tio zhun)波带，将露出直边的各波带在波带，将露出直边的各波带在 P P 点产生的光场复振幅进行矢量相加。点产生的光场复振幅进行矢量相加。第三十二页，共五十六页。假假定定先先将将直直边边屏屏MM 拿拿掉掉，以以 SM0P0 为为中中线线，将将柱柱面面波波的的波波面面分成许多分成许多(xdu)直条状半波带。直条状半
21、波带。SP0r0M0M3M2M1r0+/2r0+3/2第三十三页，共五十六页。相邻带的相应点在相邻带的相应点在 P0 点所产生的光场相位点所产生的光场相位(xingwi)相反。相反。各个半波带到各个半波带到 P0 点的距离点的距离(jl)分别为分别为第三十四页，共五十六页。柱面波的半波柱面波的半波(bn b)(bn b)带带 柱柱面面半半波波带带与与环环状状波波带带的的区区别别：各各波波带带面面积积(min j)不不同同，随随 N 增加，面积减小增加，面积减小 随随 N 增增加加，各各波波带带在在 P0 点点的的振振幅幅下下降降很很快快，因因此此不不能能用环形波带的有关公式进行用环形波带的有关
22、公式进行(jnxng)计算。计算。柱面波的半波带柱面波的半波带 第三十五页，共五十六页。第三十六页，共五十六页。将将每每一一个个直直条条半半波波带带按按相相邻邻(xin ln)带带间间相相位位差差相相等等的的原那么，再分成多条波带元。原那么，再分成多条波带元。例例如如，把把第第一一个个半半波波带带分分成成 9 条条波波带带元元，各各波波带带元元在在 P0 点点产产生生的的光光场场振振幅幅矢矢量量分分别别为为 通通过过矢矢量量加加法法，就就可可以以得得到到第第一一个个半半波波带带在在 P0 点点产产生生的的光光场振幅矢量场振幅矢量第三十七页，共五十六页。振幅振幅(zhnf)(zhnf)矢量加法矢
23、量加法 ACBA2A1xOyxyBAZ第三十八页，共五十六页。科纽螺线科纽螺线(lu xin)(lu xin)对于下半个波面对对于下半个波面对 P0 点光场的作用点光场的作用(zuyng)可类似地在第三象可类似地在第三象限中画出一条对应的曲线。限中画出一条对应的曲线。螺线中两终点的连线螺线中两终点的连线 ZZ 表示整个波面在表示整个波面在 P0 点所产生点所产生(chnshng)的光场振幅的大小。的光场振幅的大小。第三十九页，共五十六页。2.结果分析结果分析(fnx)与讨论与讨论 对于对于 P0 点，由于直边点，由于直边屏把下半局部波面全部屏把下半局部波面全部(qunb)遮住，只有上半局部遮住
24、，只有上半局部波面对波面对P0 点产生作用，所以，点产生作用，所以，P0 点的光场振幅大小点的光场振幅大小 OZ 为波为波面无任何遮挡时的振幅大小面无任何遮挡时的振幅大小ZZ 的一半，而光强为其的一半，而光强为其 1/4。ABC1C2P1P2P0SRMM r0z第四十页，共五十六页。对对于于直直边边屏屏几几何何阴阴影影界界上上方方的的 P1 点点，由由它它向向光光源源 S 作作的的直直线线与与波波面面交交于于C1。现现由由C1开开始始，重重新新对对波波面面分分成成许许多多(xdu)半半波波带带，与与 P0 点情况相比较，相当于点情况相比较，相当于 M 点移到了点移到了C1。ABC1C2P1P2
25、P0SRMM r0z第四十一页，共五十六页。M1M5M4M3M2 C1以以下下(yxi)半半个个波波面面，一一局局部部被被直直边边屏屏遮遮挡挡，只只露露出出一一小小局局部部对对 P1 有有作作用用，以以M1O表示。表示。C1以以上上(yshng)半半个个波波面面不不受受遮遮挡挡，因因而而在在 P1 点点产产生生的的光光场场振振幅幅由由科科纽纽螺螺线线上上的的 OZ 表表示。示。整整个个(zhngg)露露出出的的波波面面对对P1点点产产生生的的光光场场复复振振幅幅，以以 OZ 和和 M1 O 的矢量和，即的矢量和，即 M1 Z 表示。表示。第四十二页，共五十六页。M1M1 在在科科纽纽螺螺线线中
26、中的的位位置置取取决决于于 P1 P1 点点到到 P0 P0 点点的的距距离离，P1 P1 点点离离 P0 P0 愈远，愈远，M1M1 点沿螺线愈接近点沿螺线愈接近 Z Z。这这就就是是说说，随随着着 P1 P1 点点位位置置的的改改变变，P1 P1 点点的的振振幅幅或或光光强强是是改改变变的的，并并且且与与 M2M2、M4M4、相相应应的的点点有有最最大大光光强强度度，而而与与 M3M3、M5M5、相应的点有最小的光强度。相应的点有最小的光强度。因因此此(ync)(ync)，在在几几何何阴阴影影界界上上方方靠靠近近 P0P0处处的的光光强强分分布布不不均均匀匀，有有亮亮暗暗相相间间的的衍衍射
27、射条条纹纹，对对于于离离 P0 P0 足足够够远远的的地地方方，光光强强度度根本上正比于根本上正比于(Z (Z Z)2,Z)2,有均匀的光强分布。有均匀的光强分布。第四十三页，共五十六页。M1 对对于于 P0 以以下下的的 P2 点点，与与S 连连线线交交波波面面于于C2 点点。C2 以以下下半半个个波波面面被被直直边边屏屏遮遮挡挡，C2 以以上上半半个个波波面面有有一一局局部部被被遮遮挡挡。因因此此P2 点点的的合合光光场场振振幅幅矢矢量量(shling)M1 Z，P2点点光光强强度度正正比于比于(M1 Z)2。M1 随随 P2 点点的的位位置置不不同同沿沿螺螺线线(lu xin)移移动动，
28、P2 离离 P0 愈愈远远，其上光强愈小，当其上光强愈小，当 P2 离离 P0 足够远时，光强度趋于零。足够远时，光强度趋于零。C1C2P1P2P0SRMM r0z第四十四页，共五十六页。解释解释(jish)直边衍射图样和光强分布：直边衍射图样和光强分布：I=1I=1/4几何阴影内几何阴影外第四十五页，共五十六页。3.4.4 菲涅耳单缝衍射菲涅耳单缝衍射 振幅矢量振幅矢量(shling)加法的应用加法的应用 利用振幅矢量加法可以很方便地讨论菲涅耳单缝衍射现象。利用振幅矢量加法可以很方便地讨论菲涅耳单缝衍射现象。单缝的每一边犹如一个直边，遮去了大局部的波面，而单缝露出单缝的每一边犹如一个直边，遮
29、去了大局部的波面，而单缝露出的波面对的波面对(min du)(min du)观察点的作用，可以通过科纽螺线作图得到。观察点的作用，可以通过科纽螺线作图得到。第四十六页，共五十六页。菲涅耳单缝衍射菲涅耳单缝衍射 第四十七页，共五十六页。3.4.5 波带片波带片(1)菲涅耳波带片菲涅耳波带片 依据菲涅耳圆孔衍射的讨论，由于相邻波带的相位相反依据菲涅耳圆孔衍射的讨论，由于相邻波带的相位相反(xingfn)，它们对于观察点光场的奉献相互抵消。因此，它们对于观察点光场的奉献相互抵消。因此，当只露出一个波带时，光轴上点的光强是波前未被阻挡时的当只露出一个波带时，光轴上点的光强是波前未被阻挡时的四倍。四倍。
30、假设假设(jish)露出的波带数为露出的波带数为 20 个，那么个，那么 P0 点的光强为：点的光强为：第四十八页，共五十六页。如如果果把把 2、4、6、20 等等 10 个个偶偶数数波波带带挡挡掉掉而而不不通通(b tn)光光，只只让让 1、3、5、19 等等 10 个个奇奇数数波波带带通通光光，那那么么 P0 点点的的光光强为：强为：约400倍 这种奇数波带或偶数波带挡住所制成的特殊光阑称为这种奇数波带或偶数波带挡住所制成的特殊光阑称为菲涅耳菲涅耳波带片，波带片，类似类似(li s)透镜具有聚光作用，又称为透镜具有聚光作用，又称为菲涅耳透镜菲涅耳透镜。遮挡遮挡(zhdng)奇数波带奇数波带
31、遮挡偶数波带遮挡偶数波带第四十九页，共五十六页。(2)菲涅耳波带片对轴上物点的成像规律菲涅耳波带片对轴上物点的成像规律(gul)变换得：变换得：设距波带面为设距波带面为 R 的轴上点光源的轴上点光源 S 照明照明(zhomng)波带片波带片焦距焦距R0 物距物距(物点到波带片之间的距离物点到波带片之间的距离(jl)；r0 相距相距(观察点到波带片的距离观察点到波带片的距离)；第五十页，共五十六页。(3)菲涅耳波带片的焦距菲涅耳波带片的焦距 普普通通透透镜镜成成像像利利用用折折射射原原理理，而而波波带带片片利利用用衍衍射射原原理理，相相位位差差2 整数倍产生相干叠加，从而表现为多焦距。整数倍产生
32、相干叠加，从而表现为多焦距。除除了了 P0 点点之之外外(主主焦焦点点)，还还有有一一系系列列光光强强较较小小的的亮亮点点(次次焦焦点点(jiodin)，相应的焦距为：，相应的焦距为：假设假设 F1 为上述为上述 P0 点，波带是以点，波带是以 F1 为中心划分的，相邻为中心划分的，相邻(xin ln)波带到达波带到达 F1 的光程差为的光程差为 /2。对于对于 F3点，相邻波带到达点，相邻波带到达 F3 的光程差为的光程差为 3/2。偶数波带已遮挡，。偶数波带已遮挡，相邻透光波带的光程差为相邻透光波带的光程差为 3，也为一焦点。，也为一焦点。第五十一页，共五十六页。F1F3F1F5F3F5波
33、带片第五十二页，共五十六页。(4)菲涅耳波带片的制作菲涅耳波带片的制作(zhzu)和应用和应用或方形波带边缘或方形波带边缘(binyun)位置：位置：应用应用：主要是准直，采用条形：主要是准直，采用条形(tio xn)和方形波带片，在其焦点上形和方形波带片，在其焦点上形成平行于波带的亮线或十字线。成平行于波带的亮线或十字线。制作方法：制作方法：对给定波长和波带片焦距，求各带的半径对给定波长和波带片焦距，求各带的半径 制作波带图制作波带图。第五十三页，共五十六页。条形(tio xn)波带片方形波带片第五十四页，共五十六页。作作 业业29，30，31，32第五十五页，共五十六页。内容(nirng)总结3.4 菲涅耳衍射近场衍射。3.4 菲涅耳衍射近场衍射。以P0为中心、r1,r2,。同理，(N-1)个波带所对应的波面面积：。菲涅耳数。光直线传播，实际是透光孔径(kngjng)较大情况下的一种特殊情况。而在阴影区外的明亮区内,光强度出现有规律的不均匀分布。该振幅既可用基尔霍夫衍射积分方程计算求得，也可用振幅矢量加法处理。振幅矢量加法的应用。方形波带片第五十六页，共五十六页。