大学物理§14-7单缝和圆孔夫琅禾费衍射.ppt

1、14-7单缝和圆孔的夫琅和费衍射，1 .衍射装置和图案，单缝夫琅和费衍射，衍射图案，(3)中央的亮点宽度是其他亮点的2倍。 单缝中的波阵面被视为无限多个相干波源，画面上的一点是(无限)多波束干涉的结果。 (1)衍射条纹与狭缝平行。 (2)中心肌明亮，两侧明肌对称分布，亮度变弱。惠斯菲涅耳原理：AP与BP的光路差、2 .菲涅耳半波段法、中央明纹(中心)、asin=的情况下，可将狭缝分成两个半波段，相邻的半波段的对应点的光路差都是/2个“半波段” 来自第三个“半波段”的光在p上形成明亮的图案。 无论如何，都可以将狭缝分成k个半波段，在k是偶数时，p点是暗纹，在k是奇数时，p点是明纹。第k级暗标记中

2、心、第k级暗标记中心、(明暗之间)、中央暗标记中心、k=1级暗标记、1 )中央暗标记宽度： k=-1级暗标记与k=1级暗标记之间的距离、半角宽度、角宽度a恒定，越大，则1越大，衍射效果如下一定，衍射最大，2 )狭缝宽度的变化对条纹的影响，1 )波长的变化对条纹的影响，第一暗标记的衍射角，a变小，a越大，衍射效果越显着各窄频带发生的小波在p点振幅大致相等，设为A1，相邻窄频带发生的小波在p点产生的振动的光路差=(asin)/N，相位差将狭缝AB的面积s等分为n (大)个等宽度的窄频带，按每个窄频带宽度a，在屏幕中心的o点各小波相位相同，o点的合振振幅A0=N A1，中央明纹的光强度，关于屏幕上的

3、其他点p，根据屏幕上的位置对应的衍射角不同，大小也不同，光强度：中央明纹中心的光强度最大I=I 0，2 )暗记，位置： u0，u 1 sin (/a )、2(/a )、3(/)、3 )由其他明纹、位置：求出，由tgu=u、绘图法可得到下一极大位置，与此相应，单缝衍射的(相对的)光强度曲线，例1单缝衍射中=600nm，a=0.60mm 解中央明纹的宽度、第三次暗纹在屏幕上的位置、两个第三次暗纹间的距离、例2在单狭缝衍射中，使单狭缝和透镜分别稍微向上移动时，衍射条纹如何变化透镜上移动的衍射光束由透镜聚光后，位置向上偏移条纹上偏移，例3在单狭缝夫琅和费衍射实验中，求出狭缝宽度a=10、狭缝后透镜焦距

4、f=40cm因此，由于1次暗屏衍射角、2次暗屏衍射角、1次暗屏线宽、中央暗屏线宽，1次暗屏角宽在例4单缝衍射中a=0.1mm、入射波长=500nm、透镜焦距7个半波段、三个半波段、圆孔夫琅和费衍射、光通过眼睛的瞳孔、望远镜、显微镜、照相机像都是光通过圆孔的衍射模式，可以分为多少个半波段对应点缝？ 平行光垂直通过圆孔后，在透镜的焦点面上形成明暗交替的环状衍射图案，中心的圆斑称为爱里斑。 1 .圆孔夫琅和费衍射、圆孔夫琅和费衍射条纹照片：爱里斑直径、爱里斑的光强占入射光束总光强的84%。 根据理论修正计算，将爱里斑的张角21与圆孔的直径、入射波长相对于镜头的中心的关系，1称为爱里斑的半角宽度，根据

5、几何光学系统：物点与像点的一对一对应，通过选择适当的镜头，能够放大到任何微小的物体都能看清楚的程度。 波动光学：的一个点光源通过透镜的像是以爱里斑为中心的一组衍射条纹。 2 .光学机器的分辨率，如果两个物点过近，他们的爱里斑重叠过多，这两个物点的像就不能辨别。 两点有多远的时候才能分辨出来呢？ 正好分辨不出来，瑞利判定标准：对于两个等光强度的非干涉物点，如果一个像斑的中心正好落在另一个像斑的第一暗纹上，则认为这两个物点是可以分辨出来的。 两个物点正好分辨时，两个爱里斑中心的距离正好是爱里斑的半径d/2。 当正好识别出两个物点时，将镜头中心的拉伸角称为最小识别角或角分辨率。 1990年发射的哈勃太空望远镜凹面物镜直径为2.4m，分辨率最小，环绕大气层外615km的上空，在距离130亿光年的宇宙深处发现了500亿个银河。 望远镜：世界上最大的无线电望远镜建于波多黎各岛的Arecibo，直径305m，地球表面整体只能检测出10-12W的功率，能检测出重力波。 显微镜： d不太大，可以降低分辨率。 采用400nm的紫光，最小分辨率距离为200nm，倍率为2000倍。 电子显微镜能够识别相距0.1nm的两个物点，能够看到一个原子。 例1设人眼在正常照度下的瞳孔直径约为3mm，可见光中人眼最敏感的波长为550nm，