大学物理(35-36).ppt

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大学物理 <下>习题课
汇报日期
主 讲: 罗婷婷
半波带法
光的衍射
单缝衍射：
圆孔衍射：
光栅衍射：光栅衍射条纹是单缝衍射和多光束
干涉的综合效果。
爱里斑的半角宽度：
光栅方程
缺级现象
最高级次满足：
暗纹条件：
亮纹条件：
练习35 光的衍射(一)
根据惠更斯－菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，
则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的
子波各自传到P点的
振动振幅之和． (B) 光强之和．
振动振幅之和的平方． (D) 振动的相干叠加． ［ D ］
2. 在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，将单缝宽度a稍梢变
宽，同时使单缝沿y轴正方向作微小平移(透镜屏幕位置不动)，则
屏幕C上的中央衍射条纹将 ［ ］
(A)变窄，同时向上移；(B)变窄，同时向下移；
(C)变窄，不移动； (D)变宽，同时向上移； (E) 变宽，不移．
中央明纹线宽度为x0
暗纹条件：
亮纹条件：
中央明纹的线宽度为正负第一暗纹间距。中央明纹：
单缝夫琅禾费衍射
中央明纹
D
S
L1
A
E
a
L2
A:单缝
E:屏幕
L1、
L2
透镜
缝宽a
缝屏距D（L2之焦距f）
夫朗禾费单缝衍射图样是一组与狭缝平行的明暗相间的条纹，
其中中央条纹最亮最宽。
A
B
C
a

L
衍射角为的一束平行衍射光的光程差：
衍射图样中明、暗纹公式
中央明纹（零级衍射亮纹）：
暗纹条件：
亮纹条件：
半波带理论分析衍射条件
单缝衍射条纹特点
(1)条纹宽度
设焦距f,缝宽a和波长,缝屏之间距离就是透镜焦距f.
中央明纹线宽度为x0
暗纹条件：
中央明纹：
中央明纹的线宽度为正负第一暗纹间距。
中央明纹的角宽度(即条纹对透镜中心的张角)为20,有时也用半角宽度描述.
a
这一关系称衍射反比律
对K级暗纹有
可见中央明纹约为其他各级明纹宽度的两倍。
（近似值）
其他各级明纹的宽度为相邻暗纹间距
角宽度
(记)
（2）影响衍射图样的a和
： 缝越窄，衍射越显著，但a不能小于（a小于时也有衍射，但此时半波带理论不成立）；缝越宽，衍射越不明显，条纹向中心靠近，逐渐变成直线传播。
由暗纹条件：
若λ一定时，
若a一定时，
由暗纹条件：
当白光入射时，中央明纹仍为白色，其他各级由紫至红，一
般第2、3级即开始重叠。
λ越大，衍射越显著，
在单缝的夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应于单缝处
波面可划分为________ 个半波带，若将缝宽缩小一半，原来第
三级暗纹处将是________纹．
缝宽缩小一半
4. 平行单色光垂直入射在缝宽为a= mm的单缝上．缝后有焦
距为f=400mm的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕．现测得屏
幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8 mm，则入
射光的波长为=_________．
a
A
B
C
a

L

衍射角为的一束平行衍射光的光程差：