波动光学-单缝衍射-[兼容模式].pdf

第十四章 波动光学
第二部分:衍射
§ 光的衍射
§ 单缝衍射
§ 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领
§ 光栅衍射
§14-5 光的衍射
一、衍射现象
(剃须刀
边缘衍射
(圆孔衍射) )
矩孔衍射
( ) (矩形网络衍射 )
H
G
S a
b
衍射
光在传播过程中，在障碍物受限方向上，光强重新分
布形成明暗条纹的现象.
二、衍射的分类
近场衍射，也叫菲涅耳衍射
远场衍射，也叫夫琅和费衍射
三、 惠更斯—菲涅耳原理
1、内容
波面上的的任何一点都是子波的波源，
各子波在空间某点的相干叠加，就决定了该点波的强度。
2、菲涅耳衍射积分公式  
设初相为零,面积为∑的波面 ，其上面 en
d
元d∑ 在P点引起的振动为 
d2 πr
d()cos()d()cos(Ek  ω t )
r λ r 
d2 πr P
d()cos()d()cos(EFk ω t  )
r λ
F 取决于波面上d∑处的波强度, k() 为倾斜因子.
k()
  0, k  k 1
max 1
  k() 
π
  , k  0 0
2 π 2 
t某时刻，P点处的合振动就等于波面∑上所有d∑发出
的次波在P点引起光振动的叠加，即
2π r
cos(ωt  )
EP() Fk ()  d
 说明  r
(()1)对于一般衍射问题，用积分计算相当复杂，实际中常用
半波带法和振幅矢量法分析.
(()2)惠更斯—菲涅耳原理在惠更斯原理的基础上给出了次
波源在传播过程中的振幅变化及位相关系.
§14-6 单缝的夫琅禾费衍射 观察屏
缝平面
一、衍射装置 透镜 L
·p
透镜 L
B 
S
a 
* 0
A δ
f 
f
S: 单色光源  : 衍射角 AB  a(缝宽)
二、半波带法