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实验13 光的衍射
华南理工大学南校区物理教学实验中心PPT课件
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一、实验目的
现象;
布。
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1、光的衍射现象
?
“光线”拐弯了!
二、实验原理
图1 光的衍射现象图
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2、光的衍射的定义和分类
定义:
光绕过障碍物偏离直线传播而进入几何阴影,并在屏幕上出现光强不均匀分布的现象,叫做光的衍射。
缝
图3 夫琅和费衍射——光源及观察屏距离障碍物均为无限远.
分类:
S
缝
P
图2 菲涅耳衍射——光源和(或)观察屏距障碍物不是无限远.
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3、夫琅和费衍射
(1)夫琅和费单缝衍射
图4 夫琅和费单缝的衍射原理图
单缝
观察屏
光强分布图
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图4中,如果光源发出的光是平行光,就可以略去透
镜L1和L2。根据惠更斯-菲涅耳原理,导出夫琅和费单
缝衍射的光强分布规律为
其中
为观察屏上任意一点的光强;
点的光强;
为衍射花样中心点
λ为入射光的波长。
(1)当时,即衍射角或时有,为
点的光强,是衍射花样的最大光强值,称为主极大
光强,对应中央亮条纹。
讨论:
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(2)当,即
则,对应点的光强为极小(即出现暗条纹), 称为极小值级次。若用表示光强极小值点到中心点的距离,因衍射角极小,则
从上式可以看出, 、和的变化都将引起衍
射条纹的变化。具体变化情况可参照以下两图:
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单缝宽度变化,衍射条纹宽度如何变化?
缝宽越小,衍射越明显。
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越大,衍射效应越明显。
入射波长变化,衍射条纹如何变化?
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各级极大光强的位置和相应的光强值如下表:
(3)在每两个相邻的最小光强值之间有一最大光强值,
称为次极大光强,此时,
对应点出现亮条纹。
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