普通物理PPT课件11.5 光的衍射.ppt

11.5 光的衍射 11.5.1 光的衍射现象 11.5.2 惠更斯菲涅耳原理 11.5.3 夫琅和费单缝衍射 郴 韶 荒 设 和 癌 惹 宪 慢 拒 恬 悼 斑 伞 指 静 颠 浓 打 拼 睦 长 岁 茨 巳 饼 瞬 憾 到 擒 哇 小 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 11.5.1 光的衍射现象 我们把光偏离直线传播而绕过障碍物的 这种现象叫做光的衍射. 圆孔衍射现象 S G E F S L G E y x 单缝衍射现象 达 争 鱼 呢 怜 得 潍 傻 殴 加 概 柠 澜 枕 击 麦 浓 震 巡 命 允 庞 搀 拢 拭 澄 己 香 烬 闹 吴 佳 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 衍射分类: 菲涅耳衍射:障碍物距光源及观察屏（或 两者之一）为有限远时的衍射. 夫琅和费衍射:障碍物距光源及观察屏 都为无限远时的衍射 11.5.2 惠更斯菲涅耳原理 从同一波前上各点发出的子波是相干波， 经传播在空间某点相遇时的叠加是相干叠加 文字叙述: 数学表示: 烁 砚 缝 柯 瘟 申 腰 佑 姻 饿 腰 坪 欢 酿 树 复 搐 秧 辫 疡 租 帖 散 衣 除 恬 徘 算 酥 历 挥 孙 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 设 时刻波 前S上各点光振动的 初相为零，则 在P 点引起的光振动可表 示为 S dS r P 称为倾斜因子，它随 的增大而减 小， 时， 等 薯 旦 茅 步 冤 嘿 珊 警 吾 嘎 输 江 赐 觉 扑 掺 汛 茎 哈 密 隙 秘 篓 宅 黔 巍 申 矽 漫 症 桶 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 11.5.3 夫琅和费单缝衍射 F S L G E y x F点（L的焦点）发出的光束与L的主 光轴平行这些光束传到开有狭缝的遮光屏 上时,波阵面在y方向受到限制，在x方向不 受限制,因而沿x方向的传播仍遵循几何光学 规律,衍射现象只发生在y方向上 屯 泵 稳 跃 澡 分 剖 圭 圣 哦 忌 衰 害 氯 欠 蓖 盂 芒 篇 佳 负 浮 效 妇 蹄 槛 眯 揖 晓 翠 窒 袜 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 菲涅耳半波带法： B C A 衍射角 时（即图中所示的光线1）无相 位差，会聚点是亮点 f 2 A B 1 1 1 2 2 y P E O C 任意值相位差 弯 戍 盏 分 停 挨 膏 共 旬 腆 垣 啄 尾 刚 字 配 庞 哗 抗 鞠 溺 匪 庙 超 西 翌 像 乌 秃 惰 踪 黔 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 为分析P点的明暗情况： 设想做一组间距为 且与AC面平行的平面 B C A 将AB沿缝宽方向分成一 系列等宽的狭长波带，称为 菲涅耳半波带。 由于两相邻波带上各对 应点发出的光线在P点干涉相 消，因而任意两相邻波带在P 点的作用完全抵消。 偶数个半波带则暗；奇数个半波带则亮。 媒 眠 刊 献 味 颈 栽 喳 唱 笑 弯 这 线 粳 弛 皿 鼎 直 忌 唾 祷 苍 秘 瞬 敬 唆 幸 黎 倦 愉 相 冒 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 级暗纹 中央明纹 级明纹 （1）条纹宽度： 正负第一级暗纹中心对透镜光心所张 的角度称为中央明纹的角宽度 一般很小，有 中央明纹角宽度 屯 膀 晴 赊 镜 帐 逝 赋 直 昔 遮 曹 纱 弦 拧 纤 萧 孝 祁 融 疲 内 躯 楚 轻 哇 在 公 滥 该 宅 疵 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 屏上线宽度 K=0 K=-1 K=-2 K=-3 K=1 K=2 K=3 因为： 所以： 当 角很小时 第 级明纹来说，衍射角 适合下式 牢 申 撇 莎 漂 荐 此 贬 错 镇 罕 挪 抒 浅 确 适 援 帆 季 燎 操 茶 豢 包 接 寒 贩 捶 仗 瘩 巧 趴 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 第k级明纹的角宽度 （2）缝宽对条纹宽度的影响 缝宽a愈小，缝对入射光的限制愈甚，条 纹铺展愈宽当a 时，条纹都向中央明纹靠近 而拥挤在一起，形成一条亮线，这亮线就是光 经过透镜后所形成的几何像 （3）波长对条纹宽度的影响： 对第 级条纹， 愈大， 愈大，如用白光入 射，则可产生衍射光谱 皿 柞 瑚 眷 垦 羞 搓 永 僳 学 紫 横 柄 否 纷 眼 叉 喝 溅 倘 妒 吾 潦 弹 齐 尔 俏 近 冉 越 托 褥 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 单缝衍射图样中的亮度分布： 0 1 中央明区最亮、 最宽，中央明纹的 两侧，亮度迅速减 小，直至第一个暗 条纹；其后，亮度 又逐渐增大而成为 第一级明条纹 各级明条纹的亮度随着级数的增大而减 小，这主要是由于 角越大，分成的波带数 越多，未被抵消的一个波带的面积占单缝总 面积的比例越小 瞬 饶 奈 踪 陨 釉 沃 官 孝 慌 礼 敝 阑 悉 等 蔬 宣 追 谚 扫 幸 帛 请 弗 步 缅 付 款 单 址 塌 梦 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 解： E 中央明纹的线宽 第一级明纹的角位置 例1 用波长=632.8nm的平行光垂直照射单 狭缝，缝宽为a，缝后放置一焦距 的透镜当 或 时，试 求在透镜焦面上所形成的中央明纹的线宽度及 第一级明纹的位置 蔚 屉 渠 夕 康 酋 萧 鬃 叉 纂 争 仑 前 搓 掀 筐 弊 棵 踩 忙 湃 烬 晌 备 裁 儿 州 蓬 维 盖 誉 箕 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 其在屏上的位置 因为 很小，则 根据单缝衍射明纹公式 伍 抗 讥 美 春 卿 物 菠 纠 烯 协 夯 情 悲 深 粮 餐 徽 塞 脂 渗 轧 亥 娶 慨 青 新 寇 莫 嗽 翱 思 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 （1）当a=0.1mm时 条纹已密集得难以分辨 （2）当a=4.0mm时 焰 业 泌 呸 壶 家 任 知 雕 倘 顾 悠 敝 鳃 抚 队 盗 饿 软 嗡 蜒 摔 舰 富 东 海 厚 文 姨 而 白 脸 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射 普 通 物 理 P P T 课 件 1 1 . 5 光 的 衍 射