第七章光的衍射7.1光的衍射惠更斯-菲涅耳原理7.2夫琅和费衍射重点
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：夫琅和费衍射7.1光的衍射一.光的衍射现象波遇到障碍物时，绕过障碍物进入几何阴影区。1.衍射2.现象衍射屏观察屏光源(1)光偏离直线传播路径进入几何阴影区，并形成光强非均匀稳定分布。(2)光束在什么方向受到限制，衍射图样就在什么方向铺展(1)惠更斯原理波面上的每一点均为发射子波的波源，这些子波的包络面即新的波阵面。成功：可解释衍射中波的绕弯行为，用几何法作出新的波面，推导反射、折射定律。不足：不能定量说明衍射区域中的光强的不均匀分布现象障碍物入射波衍射波二.惠更斯—菲涅耳原理同一波前上的各点发出的都是相干子波。各子波在空间某点的相干叠加，就决定了该点波的强度。••：时刻波阵面：波阵面上面元(子波波源)(2)菲涅耳原理衍射本质：子波的相干叠加有限个分立相干波叠加——干涉无限多个连续分布子波相干叠加——衍射2.夫琅禾费衍射1.菲涅耳衍射三.光的衍射分类无限远光源无限远相遇光源O,观察屏E(或二者之一)到衍射屏S的距离为有限的衍射，如图所示。光源O,观察屏E到衍射屏S的距离均为无穷远的衍射，如图所示。(菲涅耳衍射)(夫琅禾费衍射)·*7.2夫琅禾费单缝衍射一.典型装置(单缝夫琅禾费衍射典型装置)的光程差二.菲涅耳半波带法1.衍射暗纹、明纹条件——中央明纹•(a为缝AB的宽度)此时缝分为两个“半波带”,P为暗纹。暗纹条件半波带半波带P为明纹。此时缝分成三个“半波带”,明纹条件••λ|2λ|2λ|2λ|2λ|2λ|2λ|2λ|2λ|2*明暗纹条件：讨论1.单缝衍射与双缝干涉二者明暗纹条件是否相互矛盾?双缝干涉单缝衍射明纹条件暗纹条件条纹级次中央明纹中心各级明纹中心暗纹注意：不矛盾！单缝衍射不是两两相干光线的光程差，而是衍射角为的一束光线的最大光程差。讨论2单缝衍射明暗纹条件中k值为什么不能取零？中央明纹一级明纹二级明纹一级暗纹二级暗纹三级暗纹为中央明纹中心，不是暗纹明纹公式中仍在中央明纹区内不是明纹中心暗纹公式中明纹暗纹·2.单缝衍射明纹角宽度和线宽度(1)第k级暗纹距中心的距离(2)第k级明纹距中心的距离衍射屏透镜观测屏中央明纹角宽度线宽度第k级明纹角宽度请写出线宽度单缝衍射和双缝干涉条纹比较单缝衍射条纹双缝干涉条纹说明单缝宽度变化，中央明纹宽度如何变化？入射波长变化，衍射效应如何变化?越大，越大，衍射效应越明显.一束波长为=5000Å的平行光垂直照射在一个单缝上。如果所用的单缝的宽度a=0.5mm，缝后紧挨着的薄透镜焦距f=1m，求：(a)中央明条纹的角宽度；(b)中央亮纹的线宽度；(c)第一级与第二级暗纹的距离；(a)(b)(c)解练习1一束波长为=5000Å的平行光垂直照射在一个单缝上,其宽度a=0.5mm，缝后紧挨着的薄透镜焦距f=1m。如果在屏幕上离中央亮纹中心为x=3.5mm处的P点为一亮纹，试求(a)该P处亮纹的级数；(b)从P处看，对该光波而言，狭缝处的波阵面可分割成几个半波带？当k=3时，光程差狭缝处波阵面可分成7个半波带(a)(b)解亮纹练习2在单缝夫朗和费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应的单缝处可划分为个半波带。6在单缝衍射实验中，若屏上的某点满足,则该点为级明纹四练习3练习4第六、七章复习1、相干条件：振动方向相同频率相同相位差恒定双缝干涉薄膜干涉（劈尖）明纹条件暗纹条件条纹级次2、干涉和衍射的明暗纹条件：单缝衍射光程差DOxO
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