華科大學(xué)物理下單縫衍射

1、一 惠更斯菲涅耳原理二 單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射1.裝置2.半波帶法極值位置3. 旋轉(zhuǎn)矢量法光強(qiáng)分布公式光強(qiáng)分布曲線條紋寬度衍射反比定律1光的衍射（Diffraction of light）1 衍射現(xiàn)象、惠更斯菲涅耳原理一. 光的衍射1.現(xiàn)象:*S衍射屏觀察屏a10 3 a 2.定義: 光繞過障礙物的邊緣而偏離直線傳播的現(xiàn)象*S衍射屏觀察屏LL遠(yuǎn)場衍射(2) 夫瑯禾費(fèi)衍射近場衍射(1) 菲涅耳衍射 3.分類:2二. 惠更斯菲涅耳原理波傳到的任何一點(diǎn)強(qiáng)度是各子波波源相干疊加的結(jié)果pdE(p)rQdSS(波前)設(shè)初相為零nP處波的強(qiáng)度A(Q) 取決于波前上Q點(diǎn)處的強(qiáng)度K( ):方向因子32 單縫的夫瑯禾

2、費(fèi)衍射、半波帶法一.裝置P點(diǎn)的位置由衍射角表示 (縫寬)S: 單色光源 : 衍射角 中央明紋(中心) 當(dāng) AP 和 BP 的光程差二.半波帶法可將縫分為兩個(gè)“半波帶”ABa縫平面*S f 透鏡L f透鏡L觀察屏0p4a12BA半波帶半波帶12兩個(gè)“半波帶”上發(fā)的光在 P 處干涉相消形成暗紋。將縫分成3個(gè)“半波帶”,P 處近似為明紋中心a/2BA/2a/2BA形成暗紋。將縫分成4個(gè)“半波帶”,暗紋(中心)明紋(中心)中央明紋(中心)極值位置 小結(jié)5三. 旋轉(zhuǎn)矢量法、光強(qiáng)分布公式( N 很大 )每個(gè)窄帶(子波)在 P 點(diǎn)振幅近似相等,設(shè)為P 處的振幅 EP 就是各子波振幅 E 的矢量和的模透鏡 f

3、px縫平面縫寬 aABo觀測屏xxsinCP 處是 N 個(gè)同方向、同頻率、同振幅、 初相依次差一個(gè)恒量 的簡諧振動(dòng)的合成窄帶寬度相鄰窄帶位相差：1 旋轉(zhuǎn)矢量法求光強(qiáng)公式6對(duì) o 點(diǎn): = 0 , = 0EoEEo = N E對(duì)于其他點(diǎn) P：EPE當(dāng)N 時(shí), 折線變?yōu)閳A弧。EP EoREPE0令A(yù)、 BP的半位相差A(yù)BABAB72 光強(qiáng)分布(1) 主極大（中央明紋中心）位置：(2) 極?。ò导y）位置：(3) 次極大位置： /a-( /a)2( /a)-2( /a)sin0.0470.017 1I / I0 0相對(duì)光強(qiáng)曲線0.0470.017各次極大的光強(qiáng):(4) 光強(qiáng)分布曲線0.0472Io , 0.0165Io , 0.0083Io , I次極大 I主極大8四. 條紋寬度1.中央明紋:角寬度線寬度Io衍射屏透鏡觀測屏 fx0 x11xx22.其他明紋(次極大)4.波長對(duì)條紋寬度的影響 3.縫寬變化對(duì)條紋的影響衍射反比定律與縫寬比較，其影響不大球面波幾何光學(xué)9解：將雷達(dá)波束看成是單縫衍射的中央明紋由有例題 已知：一雷達(dá)位于路邊d =15m 處，射束與公路成