在实验中实现

1、11L2L在实验中实现在实验中实现夫琅禾费衍射夫琅禾费衍射SRP11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射I屏幕屏幕 dEEsrTtrkcd)(2cos)( 菲涅尔波带法菲涅尔波带法 2夫夫 琅琅 禾禾 费费 单单 缝缝 衍衍 射射（衍射角（衍射角 ：向上为正，向下为负：向上为正，向下为负 .）sinbBC), 3 , 2 , 1(2kkofLPRABsinbQC菲涅尔波带法菲涅尔波带法b衍射角衍射角?最大设明03oPRABLQ22sinkb一一 半波带法半波带法C1A2/22sinbsinbBC), 3 , 2 , 1(2kk设暗暗 AB分成两个半波带分成两个半波带相消1,22kk衍射为暗纹衍射为

2、暗纹, 3 , 2 , 1ksinbbb缝长缝长AB1A4（1） 衍射为暗纹的条件：衍射为暗纹的条件：偶数个半波带偶数个半波带, 3 , 2 , 1k22sinkb .A2A12.A3.CBAaxfQA4两两相消，屏上两两相消，屏上相聚点为暗纹。相聚点为暗纹。半波带个数：半波带个数：k251A2AC2/bABoQABRLP 三个半波带三个半波带23sinb剩下一个半波带中的衍射光线未被抵消剩下一个半波带中的衍射光线未被抵消对应的屏上相聚点为对应的屏上相聚点为明明纹中心纹中心1,2) 12 (kksinb 波振面波振面AB可分可分为奇数个半波带为奇数个半波带62) 12(sinkb, 3 , 2

3、 , 1k1A2AC2/oQABRLP（2） 衍射为明纹的条件：衍射为明纹的条件：半波带个数：半波带个数：12k奇数个半波带奇数个半波带对应非对应非明、暗纹中心明、暗纹中心的其余位置的其余位置（3）奇（偶）数个半波长奇（偶）数个半波长sinb7),3 ,2, 1(kkkb22sin ( (2) 12(sinkb ( (其余其余) )0sin b中央明纹中心中央明纹中心ofLPRABCbsinbQ衍射角衍射角?)0(k1sinb) 0( , 2/sinkb若明：中央明区中央明区8区别：(2) 单缝衍射单缝衍射:(1) 双缝干涉双缝干涉:半波半波长长偶偶数倍数倍干涉明干涉明 干涉暗干涉暗2) 12

4、(kksind22k半波半波长长奇奇数倍数倍偶偶数个半波数个半波带带衍射暗衍射暗 衍射明衍射明2) 12(kksinb22k奇奇数个半波数个半波带带半波带数目：半波带数目：k2半波带数目：半波带数目：12k9中央明纹集中央明纹集中大部分能中大部分能量，明条纹量，明条纹级次越高级次越高,亮亮度越弱。度越弱。中央明纹中心中央明纹中心:全部光线干涉相长全部光线干涉相长一级明纹中心一级明纹中心:部分光线干涉相长部分光线干涉相长31二级明纹中心二级明纹中心:部分光线干涉相长部分光线干涉相长51由菲涅尔波带法：由菲涅尔波带法：二二 光强分布光强分布1A2AC2/oQABRLPI屏幕屏幕2) 12(:k半波

5、带数明010bofLPRQ衍射角衍射角三、三、主光轴主光轴 副光轴副光轴11fo2Lx四、四、条纹位置条纹位置ffxtansinb2)12( k k 明明暗暗xsinbk暗纹暗纹bk2) 12(明纹明纹、 21kfbkfx2) 12( 明纹明纹fbkfx 暗纹暗纹12fo2Lx四、四、条纹宽度条纹宽度fbkx2) 12( 明纹明纹fbkx 暗纹暗纹（1） 中央明纹：中央明纹： bfxxko221 暗（2） 其余相邻暗（明）纹：其余相邻暗（明）纹： bfbfkkxxxkk) 1(1暗暗x13五、五、条纹的空间位置图条纹的空间位置图sinIobb2b3bb2b3xfbfbfb2fb2fb3fb3s

6、inbk暗暗bk2) 12 (明明、 21k fbkx2) 12( 明明fbkx 暗暗 fo2Lxx14 缝宽缝宽 b b 变化，条纹如何变化？变化，条纹如何变化？bfxo2 减减小小， 增增大大oxb衍射效应越明显衍射效应越明显讨讨 论论15bfxo2ox 增大，增大， 增大增大衍射效应越明显衍射效应越明显 波长波长 变化，衍射效应如何变化变化，衍射效应如何变化 ? ?16oRf单缝上移，零级单缝上移，零级明纹仍在透镜的明纹仍在透镜的焦点焦点上上. 根据透镜成像原理：根据透镜成像原理：平行于主光轴的光平行于主光轴的光全部要汇聚在焦点上全部要汇聚在焦点上. 单缝单缝上下上下移动，条纹是否移动？

7、移动，条纹是否移动？衍射图衍射图不不变变 .17 例例1 一单缝，宽为一单缝，宽为b=0.1mm，缝后放有一，缝后放有一焦距为焦距为50cm的会聚透镜，用波长的会聚透镜，用波长=546.1nm的的平行光垂直照射单缝，试求位于透镜焦平面处平行光垂直照射单缝，试求位于透镜焦平面处的屏幕上的屏幕上中央明纹的宽度中央明纹的宽度和中央明纹两侧任意和中央明纹两侧任意两两相邻暗纹中心之间的距离相邻暗纹中心之间的距离如将单缝位置作如将单缝位置作上下小距离移动，屏上衍射条纹有何变化？上下小距离移动，屏上衍射条纹有何变化？解解mm46. 520bfx中央明纹宽度中央明纹宽度其它明纹宽度其它明纹宽度mm73.2bf

8、x如将单缝位置作上下小距离移动，如将单缝位置作上下小距离移动，屏上衍射条纹不变屏上衍射条纹不变18* 例例2 如图，一雷达位于路边如图，一雷达位于路边 15m 处，它处，它的射束与公路成的射束与公路成 角角. 假如发射天线的输出假如发射天线的输出口宽度口宽度 ，发射的微波波长是，发射的微波波长是18mm ，则在它则在它监视范围监视范围内的公路长度大约是多少？内的公路长度大约是多少？15m10. 0bm15d15m10. 0b（暗）1k（暗）1k中央明区中央明区19m15d15m10. 0b121s2ss由暗纹条件由暗纹条件,sinb37.10arcsinb)cot(cot12 d)15cot(

9、)15cot(dm15322sinkb01150215暗1k暗1k 解解 中央明区中央明区12sss20bofLPRQ衍射角衍射角),3 ,2, 1(kkkb22sin ( (2) 12(sinkb( (其余其余) ) 个半波带个半波带k2 个半波带个半波带12 k0sin b中央明纹中心中央明纹中心小小结：结：bfxo2中中央央bfx其其余余fbkx 暗纹暗纹fbkx2) 12( 明纹明纹21补例补例1 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为 的的单色光垂直入射在宽度为单色光垂直入射在宽度为3 的单缝上，对应于衍的单缝上，对应于衍射角为射角为30的方向，单缝处波阵面可分成的半波带的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为（数目为（ ）（A）2个个 （B） 3个个 （C） 4个个 （D） 6个个 2330sin3sin0b个半波带3B22xf补例补例2 已知已知 b=0.6mm, f=0.40m, P(明明) x=1.4mm, 求：求：(1) 波长；波长；(2) p点级次；点级次； (3) 从