大學(xué)物理(下)課件：11-7單縫衍射

11-7單縫衍射單縫的夫瑯和費(fèi)衍射在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)夫瑯禾費(fèi)衍射S

B.具有同一衍射角的平行光經(jīng)過(guò)L2

會(huì)聚在屏上同一點(diǎn)?！瘛瘛瘛瘛?/p>

C.不同衍射角的平行光經(jīng)過(guò)L2會(huì)聚在屏上不同一點(diǎn)，在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋。QR單縫衍射A.單縫上每一點(diǎn)均為子波源，發(fā)出衍射光衍射角衍射角中央明紋單縫衍射Q處光強(qiáng)可由菲涅耳公式計(jì)算中央明紋中心衍射光匯聚于L的焦點(diǎn)衍射光匯聚于L的焦平面上某點(diǎn)Q（衍射角：向上為正，向下為負(fù)）沿角方向各子波的最大光程差：衍射角中央明紋單縫衍射半波帶法作一些平行于AC的平面，相鄰兩平面間的距離是入射光的半波長(zhǎng)，即λ/2,這些平面將AB分成面積相等的整數(shù)個(gè)半波帶②衍射角θ越大,半波帶越多②(2)兩相鄰半波帶上,任意兩個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)(如點(diǎn)G1與點(diǎn)G2)所發(fā)出的光線到達(dá)AC面時(shí)光程差為λ/2,相位差為,在P點(diǎn)會(huì)聚時(shí)一一抵消,將這種波帶稱為“半波帶”.(1)各個(gè)半波帶的面積相等,所以各個(gè)半波帶在P點(diǎn)引起的光振幅接近相等。半波帶在P點(diǎn)引起的光振動(dòng)的特點(diǎn)：半波帶法Q暗

AB分成兩個(gè)半波帶相消縫長(zhǎng)縫寬AA1與A1B波帶上每一對(duì)應(yīng)點(diǎn)所發(fā)射的沿

方向的子波，在Q點(diǎn)相位相反，強(qiáng)度（振幅）近似相等，互相抵消，形成暗紋衍射角滿足

半波帶法可將單縫處的波面AB分成3個(gè)半波帶：AA1、A1A2和A2B。相鄰兩半波帶上各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的子波在Q點(diǎn)相互干涉抵消，只剩下一個(gè)半波帶，該子波到達(dá)Q點(diǎn)未被抵消，一般形成明紋中心。衍射角滿足

明

AB分成三個(gè)半波帶半波帶法bsin=2時(shí),可分為4個(gè)半波帶，Q點(diǎn)為暗紋中心。bsin=5/2時(shí),可分為5個(gè)半波帶，Q點(diǎn)為明紋中心。QoBAC半波帶法若單縫處可分為偶數(shù)個(gè)半波帶：暗紋（極?。┤魡慰p處可分為奇數(shù)個(gè)半波帶：明紋（次極大）以此類推，屏幕上出現(xiàn)明紋中心和暗紋中心的條件為：

個(gè)半波帶若單縫處可分為奇數(shù)個(gè)半波帶：個(gè)半波帶單縫明暗紋條件(暗紋中心)(其余明紋中心)中央明紋中心衍射角（介于明暗之間）光強(qiáng)分布明條紋的亮度隨k的增大而下降，明暗條紋的區(qū)別越來(lái)越不明顯，一般只能看到中央明紋附近的若干條明、暗條紋。I光強(qiáng)分布討論：

問(wèn)題：為什么當(dāng)增加時(shí)，光強(qiáng)的極大值迅速衰減？當(dāng)角增加時(shí)，半波帶數(shù)增加，未被抵消的半波帶面積減少，所以光強(qiáng)變小；BCAPoBAC明暗

明紋中心位置

暗紋中心位置各級(jí)條紋距中心距離：條紋在屏上的位置若各級(jí)條紋的衍射角很小，例：第一暗紋距中心的距離第一暗紋的衍射角

一定，越大，越大，衍射效應(yīng)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角范圍

線范圍中央明紋的寬度（即的兩暗紋間距）λIOx1衍射屏透鏡觀測(cè)屏2x1

f1角寬度線寬度

單縫寬度變化，中央明紋寬度如何變化？中央明紋寬度越大，越大，衍射效應(yīng)越明顯.

入射波長(zhǎng)變化，衍射效應(yīng)如何變化?中央明紋寬度明條紋寬度x：相鄰暗紋中心間的距離；明紋角寬度：相鄰暗條紋衍射角的差。其他明條紋寬度λΔxI0x1x2衍射屏透鏡觀測(cè)屏Δx0

f1

中央明紋的寬度為其他明紋的兩倍單縫衍射的動(dòng)態(tài)變化單縫上移，零級(jí)明紋仍在透鏡光軸上.

單縫上下移動(dòng)，根據(jù)透鏡成像原理衍射圖不變.入射光非垂直入射時(shí)光程差的計(jì)算（條紋整體向下移動(dòng)）（條紋整體向上移動(dòng)）

例1

一單縫，寬為b=0.1mm，縫后放有一焦距為50cm的會(huì)聚透鏡，用波長(zhǎng)=546.1nm的平行光垂直照射單縫，試求位于透鏡焦平面處的屏幕上中央明紋的寬度和中央明紋兩側(cè)任意兩相鄰暗紋中心之間的距離．如將單縫位置作上下小距離移動(dòng)，屏上衍射條紋有何變化？解中央明紋寬度其它明紋寬度

如將單縫位置作上下小距離移動(dòng)，屏上衍射條紋不變例2

如圖，一雷達(dá)位于路邊15m處，它的射束與公路成角.假如發(fā)射天線的輸出口寬，發(fā)射