光的干涉和衍射

1、光的干涉和衍射第1頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一縫長二 菲涅爾半波帶法 N為偶數(shù)，設 N=2N可為整數(shù)（偶數(shù)、奇數(shù)），也可為非整數(shù)。光程差半波帶數(shù) 相鄰半波帶各對應點光線的光程差為 ，即位相差為 ，光線在Q點干涉相消，光強為零，呈暗紋。第2頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一 N為奇數(shù)，設 N=3 相鄰半波帶發(fā)出的光線兩兩干涉相消，剩下一半波帶發(fā)出的光未被抵消，Q點呈明紋。 N為非整數(shù)，Q點光強介于最大與最小之間，仍在明段之上，但不是明段的中心點。第3頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一 干涉相消（暗紋） 干涉加強（明紋）

2、（介于明暗之間）中央明紋中心三 單縫衍射明暗紋公式第4頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一四 光強分布干涉相消（暗紋）干涉加強（明紋）第5頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一(1)第一暗紋距中心的距離第一暗紋的衍射角第6頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一 一定， 越大， 越大，衍射效應越明顯.光直線傳播 增大， 減小 一定減小， 增大衍射最大第一暗紋的衍射角第7頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一角范圍 線范圍中央明紋的寬度(2)中央明紋（ 的兩暗紋間）第8頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47

3、分，星期一 (3)條紋寬度（相鄰條紋間距）除了中央明紋外其它明紋的寬度干涉相消（暗紋）干涉加強（明紋）第9頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一(4)單縫衍射的動態(tài)變化單縫上移，零級明紋仍在透鏡光軸上. 單縫上下移動，根據(jù)透鏡成像原理衍射圖不變 .第10頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一 (5)入射光非垂直入射時光程差的計算（中央明紋向下移動）第11頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一（中央明紋向上移動）第12頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一*三 光學儀器的分辨本領最小分辨角光學儀器分辨率艾里斑半角寬度

4、：第13頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一一 光柵 許多平行排列等寬度、等距離的狹縫組成。179 衍射光柵1.裝置：光柵常數(shù)：衍射角：第14頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一光柵衍射是衍射和干涉的總效果。各縫衍射圖樣彼此重合，在相遇處即單縫衍射各級明紋區(qū)域發(fā)生干涉，形成不同于單縫的光柵衍射，主要是在中央明紋區(qū)域出現(xiàn)一系列明暗條紋。2.光柵衍射的基本原理光通過光柵上每一條縫就象通過單縫一樣發(fā)生衍射，各縫衍射圖樣相同，不隨狹縫位置改變。第15頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一光柵方程相鄰兩縫間的光程差：3. 光柵衍射條紋的形成

5、 明紋中央明紋一級明紋二級明紋第16頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一（單縫衍射對多縫干涉的影響）-66543210-1-2-3-4-501-12-2-66543210-1-2-3-4-5光柵衍射的光強分布=5第17頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一 缺級：按多縫干涉應出現(xiàn)明紋處，由于單縫衍射效應反成為暗紋的現(xiàn)象。 如果光柵常數(shù) 與縫寬 構(gòu)成整數(shù)比時，就會發(fā)生缺級現(xiàn)象。-66543210-1-2-3-4-5第18頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一暗紋和次明紋（個矢量疊加相消）相鄰狹縫光程差：相鄰狹縫位相差：光柵暗紋：第19

6、頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一光柵暗紋：明紋 相鄰兩明紋間，有-1個暗紋，-2個次明紋，次明紋光強很弱，相鄰兩明紋間形成一片暗背景。-66543210-1-2-3-4-5第20頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一一定， 減少， 增大一定， 增大， 增大光柵常數(shù)越小，明紋間相隔越遠入射光波長越大，明紋間相隔越遠能看到條紋的最高級數(shù)4.光柵衍射條紋特點的討論：第21頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一1 條 縫20 條 縫3 條 縫5 條 縫光柵中狹縫條數(shù)越多，明紋越細越亮,暗區(qū)愈寬亮紋的光強:：單縫光強）（：狹縫數(shù)，光柵暗紋：第22頁，共24頁，2022年，5月20日，17點47分，星期一 （單縫衍射對多縫干涉的影響）-66543210-1-2-3-4-501-12-2-66543210-1-2-3-4-5 光柵衍射的光強分布=5第23頁，共