1-2单缝衍射.ppt

作业：
练习十五
1-2单缝衍射
2 掌握用半波带法来分析单缝的夫琅禾费衍射条纹分布规律的方法，会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响.
3 掌握光栅衍射公式 , 会确定光栅衍射谱线的位置，会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响.
4 理解衍射对光学仪器分辨率的影响.
5 理解x射线的衍射现象和布拉格公式的物理意义.
教学基本要求：
1 理解惠更斯－菲涅耳原理及它对光的衍射现象的定性解释.
第十五章光的衍射
1-2单缝衍射
阴
影
屏幕
屏幕
一 光的衍射现象
15--1 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理
光在传播过程中能绕过障碍物的边缘而偏离直线传播的现象.
缝较大时，光直线传播;
缝很小时，衍射现象明显
1-2单缝衍射
刀片边缘的衍射
圆盘衍射
（菲涅尔斑）
1-2单缝衍射
衍射现象
衍射现象
针尖
狭缝
圆孔
圆屏
衍射屏(障碍物)
入射光波
衍射图样
观察屏
1-2单缝衍射
圆孔衍射
单缝衍射
*
*
1-2单缝衍射
1、惠更斯原理：
介质中波阵面（波前）上的各点，都可以看作为发射子波的波源，其后一时刻这些子波的包迹便是新的波阵面。
二 惠更斯 — 菲涅尔原理
问题：（1）波阵面上各点的振幅和位相？
（2）子波为什么不能向后传播？
（3）无法解释波的衍射规律？
1-2单缝衍射
平面波
t+t时刻波面
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ut
波传播方向
t时刻波面
球面波
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·
t
t + t
t时刻波面 t+t时刻波面波的传播方向
惠更斯原理只解决了衍射现象中光的传播方向的问题，不能解释光波衍射图样中的强度分布问题
1-2单缝衍射
2、惠更斯 — 菲涅尔原理
菲涅尔补充 衍射图中的强度分布是因为衍射时， 波场中各点的强度由各子波在该点的相干叠加决定. 点振动是各子波在此产生的振动的叠加 .
（1）文字表述：同一波阵面上各点所发出的子波（相干波）同时传播到空间某点相遇时，也可以相互叠加而产生干涉现象，子波的包迹就是干涉的结果。—补充和发展了惠更斯原理。
根据惠—菲原理，已知：S波阵面，可以计算波前P点的振幅和位相，P点是波面上发出的各个子波同时传播到P点所引起振动的叠加。
1-2单缝衍射
：波阵面上面元
(子波波源)
子波在P点引起的振动振幅 并与 有关 .
： 时刻波阵面
*
（2）数学表达式：
dS上振幅和位相相同，设 ，菲涅耳假设， dS在P点引起的振动，振幅A与dS成正比，和距离r成反比，而且和 有关，
1-2单缝衍射