惠更斯——菲涅耳原理

1、 2.1 惠更斯菲涅耳原理惠更斯菲涅耳原理2.1.1 2.1.1 光的衍射現(xiàn)象光的衍射現(xiàn)象 光在傳播過程中繞過障礙物的邊緣而光在傳播過程中繞過障礙物的邊緣而偏離直線傳播的現(xiàn)象叫偏離直線傳播的現(xiàn)象叫光的衍射光的衍射。 不但光線拐彎不但光線拐彎,而且在屏上出現(xiàn)而且在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋。明暗相間的條紋。刀片刀片,小圓盤的小圓盤的衍射衍射( (透明片透明片) )。透過手指縫看燈，也能看到衍射條紋。透過手指縫看燈，也能看到衍射條紋。衍射條件：障礙物的線度衍射條件：障礙物的線度a a近似等于光波波長(zhǎng)。近似等于光波波長(zhǎng)。a=10100時(shí)，衍射現(xiàn)象顯著，當(dāng)時(shí)，衍射現(xiàn)象顯著，當(dāng)a時(shí)，衍射現(xiàn)象極端明顯時(shí)，衍射

2、現(xiàn)象極端明顯。(1) 單縫衍射單縫衍射ESES(2 ) 圓孔衍射圓孔衍射(2)(2)、惠、惠菲原理：波傳到的任何一點(diǎn)都是次菲原理：波傳到的任何一點(diǎn)都是次波的波源，各次波在空間某點(diǎn)的相干疊加，波的波源，各次波在空間某點(diǎn)的相干疊加，就決定了該點(diǎn)波的強(qiáng)度。就決定了該點(diǎn)波的強(qiáng)度。)cos(1tkrrdEdsdEp)(,2，光程差相位差nr 從同一波陣面上從同一波陣面上各點(diǎn)所發(fā)出的子波，經(jīng)傳播而在空間某點(diǎn)相各點(diǎn)所發(fā)出的子波，經(jīng)傳播而在空間某點(diǎn)相遇時(shí)，也可相互迭加而產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。遇時(shí)，也可相互迭加而產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。)cos()(K rtrdSCdE2K( ): 傾斜因子傾斜因子C: 比例系數(shù)比例系數(shù))(k2

3、01dstkrrAKcdEEdstkrrKcdEtkrrdsKdE)cos()()()cos()()cos()(5).惠更斯惠更斯菲涅耳原理的不足菲涅耳原理的不足(a)次波是以假設(shè)形式提出的。次波是以假設(shè)形式提出的。假設(shè)消除倒退波，沒有理論根據(jù)，也不假設(shè)消除倒退波，沒有理論根據(jù)，也不正確。正確。衍射現(xiàn)象的分類衍射現(xiàn)象的分類菲涅耳衍射菲涅耳衍射: :光源和觀察屏（或二者之一）光源和觀察屏（或二者之一）離衍射孔（或縫）的離衍射孔（或縫）的距離有限，距離有限，它也稱它也稱近場(chǎng)衍射，這種衍射圖形會(huì)隨屏到孔（縫）近場(chǎng)衍射，這種衍射圖形會(huì)隨屏到孔（縫）的距離而變，較復(fù)雜。的距離而變，較復(fù)雜。P衍射物衍射物光源光源觀察屏觀察屏夫瑯和費(fèi)衍射夫瑯和費(fèi)衍射: :光源和觀察屏都離衍射孔光源和觀察屏都離衍射孔（或縫）（或縫）無限遠(yuǎn)無限遠(yuǎn), ,也稱遠(yuǎn)場(chǎng)衍射，它實(shí)際上也稱遠(yuǎn)場(chǎng)衍射，它實(shí)際上是菲涅耳衍射的極限情形，以