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1光的衍射(DiffractionofLight)

24-1光的衍射现象

当一个波在传播中遇到障碍物时，会绕过去继续传播，如声音透过门缝，河里的水波穿过涵洞，这种不遵从直线传播规律的绕射现象就是波的衍射。

当障碍物尺寸小到与波长可比拟时，衍射现象明显。水波的衍射3

当障碍物的尺寸小到与波长可比拟时，衍射现象明显。

光波长很短，光的衍射在障碍物很小时才易于观察到。几何光学

小孔的衍射4图示：圆孔的衍射花样图示：圆屏的衍射花样54-2衍射的分类

一般情况下，为数学和物理处理上的方便，按照光源和观察屏到衍射物的距离不同，将衍射分为两类:Fresnel衍射和Fruanhofer衍射。d1d26平行光照射衍射物时，当观察屏到衍射物的距离改变时，观察屏上的衍射花样发生变化：d入射光d

0

时:狭缝观察屏d

有限大时:带条纹的投影像（近场衍射像）d

时:条纹像（远场衍射像）xy投影像（几何像）Y方向强度分布7

当光源及观察屏到衍射物的距离为有限远时

当光源及观察屏到衍射物的距离为无限远时

在物理上,近场衍射和远场衍射的划分：在衍射物的范围内，入射波和出射波的波面可近似为平面时，为Fraunhofer衍射，否则为Fresnel衍射近场衍射(near-fielddiffraction)----Fresnel衍射远场衍射(far-fielddiffraction) ----Fraunhofer衍射

8缝

光源、屏与缝相距有限远Fraunhofer衍射光源、屏与缝相距无限远缝PSSPFraunhofer衍射的实现SFresnel衍射9时，Fraunhofer

衍射Fresnel

衍射近似的定量判据：严格条件下d1、d2

时，Fraunhofer

衍射。例如，平行光照明衍射物，衍射物后凸透镜的后焦面上观察Fraunhofer衍射否则104-3Huygens-Fresnel原理

4-3-1 Huygens子波原理(Huygenswaveletprinciple)

Huygens子波原理的内容（1678年）：1）光波前上每一点可看成一个新的次级波源，发出子波；2）下一个时刻的波前为所有子波的共同包络面；3）波的传播方向---沿子波源与子波面和包络面的切点的连线方向11vD

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