波动光学5.ppt

同学们好!
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波的叠加原理
干涉现象
惠更斯-菲涅耳原理
衍射现象
二者关系?
光偏离直线传播路径进入几何阴影区,并形成光强非均匀稳定分布。
波遇到障碍物时,绕过障碍物进入几何阴影区。
一、惠更斯-菲涅耳原理
1. 衍射现象
第四节光的衍射
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-菲涅耳原理
(1) 惠更斯原理
波面上的每一点均为发射子波的波源,这些子波的包络面即新的波阵面。
成功:可解释衍射成因,用几何法作出新的波面,
推导反射、折射定律。
不足:不能定量说明衍射波的强度分布
障碍物
入射波
衍射波
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(2) 菲涅耳原理
对子波的振幅和相位作了定量描述
波面上各面元——子波源
r
P
S

dS
n
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空间任一点P的振动为所有子波在该点引起振动相干叠加的结果
合振动:
衍射本质:
子波的相干叠加
有限个分立相干波叠加——干涉
无限多个连续分布子波源相干叠加——衍射
子波:
倾斜因子:
波面上各面元——子波源
r
P
S

dS
n
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3. 衍射分类
菲涅耳衍射(近场衍射):
夫琅和费衍射(远场衍射):
波源————障碍物————屏
无限远
无限远
信息光学(现代光学分支)
(或二者之一有限远)
波源————障碍物————屏
距离
有限
距离
有限
即平行光衍射
L1
L2
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二、单缝和圆孔的夫琅和费衍射
1. 单缝夫琅和费衍射
屏幕
I
缝宽a: 其上每一点均为子波源,发出衍射光
衍射光线与波面法线夹角
(1) 装置:
S
透镜L1
透镜L2
a
单缝
光源
屏
f1
f2
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S
透镜L1
透镜L2
a
单缝
光源
屏
f1
f2
P 0
O =0
x
P处光强可由菲涅耳公式计算
介绍确定P光强的两种简便方法
中央明纹中心
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(2) 菲涅耳波带法(半定量方法)
对应的单缝a被分为
n个半波带
B
a
x
f

P
A
.
.
C

.
A1

2
.
.
.
.
.
.
A3
A2
10