14-7单缝和圆孔夫琅禾费衍射-课件（PPT·精·选）.ppt

通知: 各位同学: 上课前先到物理老师处签到,并取回作业。太原理工大学物理系§14-7 单缝和圆孔的夫琅禾费衍射 I ?衍射角 f 单缝透镜衍射屏 △一、单缝夫琅禾费衍射太原理工大学物理系衍射图样(3)中央明条纹的宽度为其它明条纹宽度的两倍。单缝处波面看作无穷多个相干的子波源,屏上一点是(无穷)多光束干涉的结果。(1) S为线光源:衍射图样为一组与狭缝平行的以中央明纹为中心,两侧对称分布的明暗相间的直条纹。(2)中央明条纹很亮,两侧明条纹对称分布,亮度减弱。解释: 由惠更斯——菲涅耳原理: P117, 图上段正数第 2,4-7 行画太原理工大学物理系 A→ P 和B→P的光程差 、暗条纹条件——由菲涅耳半波带法确定 sin BC a ? ?? ? 00????,——中央明纹(中心) 缝宽 AB = a ?称为衍射角 O点: P点: ——缝法线与衍射光线夹角太原理工大学物理系半波带: 用平行于 AC 的一系列平面(平面间距?/2), 将缝 AB 划分成面积相等的长条带——半波带。其特点: 用菲涅耳半波带法——确定 P点明、暗条纹情况相邻两半波带对应点发出的光在 P点的光程差均为?/2. 半波带半波带 o ABp 1A2/?? sin ( ) 2 BC a n n ??? ??数整若A、B到达 P点的光程差为 2 n ???即波面 AB 可划分成 n个半波带,即 P118, 图14-27 下第 2-4 行太原理工大学物理系越大, AB 分成的半波带数目越多,则每个半波带越窄。因每个半波带面积相等,它们发出子波在 P点引起的光强度相同。若 AB 恰好被分成偶数个半波带? sin 2 ( 1, 2, 3, ) 2 BC a k k ??? ????则每两个相邻“半波带”发出的光在 P点会聚, 干涉相消,形成暗纹。 2 ???若 AB 恰好被分成奇数个半波带 sin (2 1) ( 1, 2, 3, ) 2 BC a k k ??? ?????则,必定有一个“半波带”发的光会聚透镜后在 P点不能被抵消,形成明纹。暗纹明纹太原理工大学物理系若不满足明暗条纹条件,则 AB 不能被分成整数个半波带,则或多或少总有一部分的振动不能被抵消,此时,会聚在屏上的亮度处于明暗纹之间。?综上所述,可得单缝衍射明、暗条纹条件太原理工大学物理系将缝分为两个半波带半波带半波带 C ?o ABp 1A2/??相邻两个半波带对应点光程差均是?/2,每两个相邻“半波带”发的光在 P处干涉相消形成暗纹。 2 2 sin ?????a BC 1)若若 AB 恰好被分成偶数个半波带, 偶数个“半波带”发的光在 P处干涉相消形成暗纹。即 sin 2 ( 1, 2, 3, ) 2 BC a k k ??? ????暗纹附: 太原理工大学物理系 a AB 1A 2A C2/?o p AB ? 2) 因每两个相邻“半波带”发的光在 P处干涉相消,则必定有一个“半波带”发的光在 P未被抵消,形成明纹。 2 3 sin ?????a BC将缝分为 3个半波带. 若 AB 恰好被分成奇数个半波带,奇数个“半波带”发的光在 P处干涉形成明纹,即 sin (2 1) ( 1, 2, 3, ) 2 BC a k k ??? ?????明纹附: 太原理工大学物理系 3)缝分成整数个半波带. sin ( ) 2 BC a n n ??? ??整数 n为偶数, sin 2 ( 1, 2, 3, ) 2 BC a k k ??? ????暗纹 n为奇数, sin (2 1) ( 1, 2, 3, ) 2 BC a k k ??? ?????明纹 4)则总有一部分振动不能被抵消,会聚在屏上的亮度介于明暗纹之间。 sin ( ) 2 BC a m m ??? ??非整数缝不能分成整数个半波带. 综上可知,可得如下结论附: