双缝衍射的原理.doc

3双缝衍射的强度分布和谱线图
仍利用MATLAB软件,根据双缝衍射的算法,输入程序,得到的衍射强度分布和谱线图。下面改变参数对双缝衍射进行讨论分析。

图3光栅衍射的光强曲线和谱线(a) 图4光栅衍射的光强曲线和谱线(b)
diffraction intensity diffraction intensity curves and lines (a) curves and lines (b)
图3和图4是双缝衍射的光强曲线和谱线,两图不同之处就是缝宽和波长的比值不同。由图3图4可知,当缝宽a变小,变到与波长相等时,衍射图样逐渐接近双缝干涉图样,变成明暗相同的等亮度条纹。可以这样解释:当a逐渐变小时,由双缝衍射公式可知,当(u=)时,。双缝衍射光强分布就向双缝干涉过渡[7]。
在实验中,当两条缝宽比波长大得多时,我们发现衍射现象较明显,慢慢的调窄缝宽,当其小于光波长,但在一个数量级时,单缝衍射的调制作用消失,双缝衍射图样过渡到双缝干涉图样,可以说双缝干涉是双缝衍射在缝宽很小时的特例。

图5光栅衍射的光强曲线和谱线(c) 图6光栅衍射的光强曲线和谱线(d)
diffraction intensity diffraction intensity curves and lines
(c) curves and lines (d)
以上上两图的缝宽一致,不同的是双缝间距,图5中双缝间距大于图6。根据式中的第二个因子可知,当缝宽a 不变,而减小双缝间隔时,即d减小时,,。从图5和图6观察可知中央最大包络线的宽度不变,最大包络线内的分裂条纹的间隙变大。故在中央最大包络线内看到的亮细条纹数目减少,且变的很粗。此时双缝衍射向单缝衍射过渡,双缝干涉因子逐渐趋向于1 ,作用消失。双缝衍射光强分布变成了单缝衍射[8]。
双缝衍射原理
图1双缝衍射装置
. Double-slit diffraction equipment
双缝衍射的实验装置如图1所示:一光栅有N条缝,透