物理光学课件第四章光的衍射_第1页
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文档简介

1,2.振幅矢量图（Phasordiagram）,任一复数可解析表示为：,=实部+虚部,复数的矢量图表示,2,复矢量,即实部和虚部构成复平面的两个直角坐标，而复数成为复平面上的一个矢量。,3,任意两个复数的迭加可解析表示为：,复数迭加的矢量图表示：,其中,复数的迭加在复平面上就可表示为两个矢量的迭加，并且遵从矢量迭加的规则，如平行四边形法则、三角形法则。,4,图示：复矢量迭加：平行四边形法则（左）,三角形法则（右）,5,实际作复矢量图时，实数轴和虚数轴可不画出，实数轴的方向约定为水平方向。复矢量的方位根据其相对于实轴的幅角（位相）决定。,图示：两个复数迭加的振幅矢量图,j1,6,图示：相邻位相差为d时的4个复矢量的迭加,7,单个半周期带的振幅矢量图：,将一个半周期带分为N个子带；相邻子带之间的位相差为p/N。,右图示：将一个半波带分为10个子带时的振幅矢量图，倾斜因子使得子带的振幅逐渐减少。,8,图示：两个半周期带的迭加：,9,左：m=奇数个半周期带；,右：m=偶数个半周期带,10,图示：m时，,11,例：球面波的自由传播。,12,4-4-3圆孔和圆屏的衍射,1.圆孔的衍射,a.轴上一点的振幅和光强,图示：圆孔衍射的轴上点的情况,13,P点在轴上移动时，露出的半周期带的数目改变。,14,b.轴外一点的振幅和光强,图示:圆孔对轴外点露出的半周期带,以PO为对称轴形成圆对称衍射花样,15,图示：圆孔的Fresnel衍射花样,16,2、圆屏的衍射,图示：圆屏的Fresnel衍射,17,轴上点P处的振幅：,m-n=奇数时，取正号；,m-n=偶数时，取负号。,18,如果圆屏不大或P离圆屏较远，使得n不大时，P处较亮形成暗背景花样上的亮点-Poisson点,19,图示：圆屏的衍射花样,Poisson点,轴外点的光强的变化情况与圆孔的衍射类似,20,4-4-4.Babinet原理（BabinetsPrinciple）,互补屏：一个衍射屏的透明区对应于另一个衍射屏的不透明区，反之亦然时，两个屏为互补屏。,-例如大小相同的圆孔和圆屏。,放置一个衍射屏S1时，到达P点的光场振幅E1；放置S1的互补屏S2时，到达P点的光场振幅E2；,因为E1和E2分别来自S1和S2的透明区的贡献，所以两个透明区的总贡献等于无衍射物时光在自由空间传播到P点的光场振幅E0。,-Babinet原理,21,图示：互补屏的衍射,掌握了一个屏的衍射分布，其互补屏的衍射也就知道了。特别是当E0=0时，E1=-E2I1
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