注上午04注冊巖土論壇a

1、(二)光的-原在原理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步假定,從同一波陣面上各點(diǎn)所發(fā)出的子波,而在空某點(diǎn)相遇時(shí)(二)光的-原在原理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步假定,從同一波陣面上各點(diǎn)所發(fā)出的子波,而在空某點(diǎn)相遇時(shí),也可相互疊加而產(chǎn)現(xiàn)象。這個經(jīng)過發(fā)展了原理稱一它在衍射波場中出現(xiàn)衍射條紋的明暗,實(shí)質(zhì)上是子的結(jié)果,一原理可以量計(jì)算衍射波場中任一點(diǎn)處的光振動的強(qiáng)弱。但計(jì)算較復(fù)2.單縫衍長,為一極狹的縫)上的光為一單色平行光束考慮單縫的衍射光束中的一組平行光束。后者鏡聚焦在屏上,屏置于透鏡的焦平面位置。2-4-表示衍射角為的一組平行光束經(jīng)透鏡聚焦在的 P 處,這種單縫的夫瑯和費(fèi)衍射是一種最簡單的衍射。下面作具。(1)屏上出現(xiàn)衍射明、暗條紋

2、的條必須明確,引人透鏡是為了將不同的衍射角的各組平行光線會聚在屏上的不同處。光通過透會引起附加的,于是會聚處是明是暗只決定于對應(yīng)的平行光束中各衍射光線間的情況。這類問題可用波帶法來解決。所謂波帶是將波陣面(即寬度為的單縫平面)分成若干個等的發(fā)光帶,而相鄰兩個發(fā)光帶對應(yīng)位置發(fā)出的光的為/2,這樣被等分成的每一個發(fā)光帶稱 會聚在屏上方的P處。作AC平面垂直于波線。設(shè)以/2將縫AB的兩條邊緣光線的BC 剛好分為三等分,即 BC 過每一等分點(diǎn)作 AC 的平行線,則縫平面 AB 也被相應(yīng)地分成三等分 AA、AA和 AB(每一等分一個波帶)。這樣,相鄰兩個波帶的光在 P 處相消,而只有第三個波帶的光對 P

3、 處的亮度有貢獻(xiàn)P處為明紋。由此可知AB被分成奇數(shù)個波帶時(shí)P處為明紋,所以單縫AP處為明紋。由此可知AB被分成奇數(shù)個波帶時(shí)P處為明紋,所以單縫AB點(diǎn)沿方向發(fā)出的兩條邊緣光線的滿k=1,稱一級衍射明紋,其余依次類當(dāng)縫平被分成偶數(shù)個波帶時(shí),相鄰兩波帶的對應(yīng)光線在屏上相遇處兩兩相消,因此該處紋。亦即,單縫兩條邊緣光線的滿k=1,稱一級衍射暗紋,其余依次類當(dāng)縫 AB 兩條邊緣光線的在- 到+ 之間(在兩條一級衍射暗紋之間),則屏幕上相應(yīng)區(qū)明紋,(2)明紋寬相鄰兩級衍射暗紋中心之間距就是明紋的寬度。明紋外,其余各級的明紋寬度(2-4-式中 f 為透鏡的焦距, 為人射單色光的波長,為單縫的寬明紋的寬度為其

4、他各級寬度的兩倍。條紋亮度隨級次的增大而減弱(3)單縫寬a對衍射條紋的由式(2-4-13)可見,當(dāng)入射單色光的波長 一定時(shí),在單縫寬度愈小時(shí),相應(yīng)于各級衍射明紋角就愈大,也就是光的衍射現(xiàn)象愈顯著。反之,在愈大時(shí),各級衍射明紋對應(yīng)的角愈小,這些明都明紋靠攏,衍射現(xiàn)象愈不明顯;若時(shí),各級衍射明紋全部并明紋區(qū)域,該區(qū)域被勻照亮,這時(shí)光可看作是直的(4)用白光照射單當(dāng)單縫寬度一定時(shí),對于同一級衍射明紋,入射光的波長愈大,則相應(yīng)的衍射角愈大。因此,白光照射時(shí)明紋的中心處為白色,在其兩側(cè)出現(xiàn)由紫到紅的彩色條紋,離中心最近的是紫色條最遠(yuǎn)的是紅色條紋,這組彩色條紋稱為衍射光譜。其他級次的明紋均為彩色條紋3.衍

5、射光(1)光柵常光柵是由大量的等寬、等問距的單縫所組成的光3.衍射光(1)光柵常光柵是由大量的等寬、等問距的單縫所組成的光學(xué)器件,縫寬(單縫的透光部分)與縫間距鄰單縫之間不透光部分)b 之和(十 b)稱為光柵常數(shù)。光柵常數(shù)越小長度的單縫數(shù)越多,光柵精致(2)光柵衍射在屏上出現(xiàn)明、暗條紋的條單色平行光垂直照射在光柵上,經(jīng)凸透鏡會聚,在位于透鏡焦平面的光屏上出現(xiàn)明暗相間的稱為光柵衍射條紋,如圖 2-4-8 所示。光柵衍射條紋的明、暗是單縫衍射和光柵各縫的總效當(dāng)衍射角為的每一單縫兩條邊緣光線到達(dá)屏上的 P 點(diǎn),它們的滿此時(shí),組成光柵的每一單縫在屏上的P點(diǎn)形成明條紋,或者說每一單縫對 P 點(diǎn)有亮度貢獻(xiàn)

6、。在這前提下,光柵相鄰兩個單縫的對應(yīng)光線到P點(diǎn)的(2-4-則屏上的 點(diǎn)出現(xiàn)明條紋。(+b)越小,透光縫數(shù)N條紋越細(xì)、越亮,條紋之間分得越若衍射角為的每一單縫兩條邊緣光線到達(dá)屏上的點(diǎn),它們的雖滿足明條紋條件兩個單縫的對應(yīng)光線到達(dá)屏上的 P 點(diǎn),它們的滿(2-4-m=1,2,(N-1),(N+1),(2N-(2N 十1)(N 為光柵的縫數(shù)則 P 點(diǎn)為暗條紋,所以在光柵兩條明條紋之間出現(xiàn)(N-1)條暗條紋。(2N 十1)(N 為光柵的縫數(shù)則 P 點(diǎn)為暗條紋,所以在光柵兩條明條紋之間出現(xiàn)(N-1)條暗條紋。如果光柵相鄰兩縫對應(yīng)光達(dá)屏上P的滿足明條紋條件,而當(dāng)每一單縫兩條邊緣光線到達(dá)該點(diǎn)的恰好滿足暗條紋

7、條件,這時(shí),組成光柵的每一單縫,由于自身的衍射,光在屏上的 pi 點(diǎn)相消,也就是說,每一單縫對屏上P點(diǎn)沒有亮度貢獻(xiàn),因此,這條光柵衍射明條紋在屏上不再出現(xiàn),這種現(xiàn)象稱為缺級,由此可知,缺級的件(2-4-綜上所述,光柵衍射出現(xiàn)明條紋的條件是單縫必須在滿足式(2-4-13)或式(2-4-15)的前鄰兩必須還同時(shí)滿足式(2-4-17)。式(2-4-17)稱為光柵公式下面對光柵公式作幾:1)一定波長的單色光射光柵時(shí),若光柵的光柵常數(shù)(+b)較大,則各級明條紋對應(yīng)的衍角都較小,因此,相鄰明條紋之間的間距較小;反之,光柵的光柵常數(shù)越小,相鄰明條紋對應(yīng)的衍相差越大,條紋之間的距離就越2)給定光柵,即光柵常數(shù)

8、一定,對于同一級明紋一定)入射光波長較大時(shí),相對應(yīng)的衍射角較大;反之,波長較小時(shí),相對應(yīng)的衍射角也較小。因此,用白光照射光柵時(shí),明紋外,其他各明條紋都形成彩色的光譜(紫光的衍射角較小,紅光的衍射角較大)3),因此光柵常數(shù)與入射光波長一定時(shí)值不可能是無限的,即明條紋的數(shù)是有限的4.小圓孔衍射、光學(xué)儀器分辨單色平行光射在小圓孔上,經(jīng)凸透鏡會聚,在位于透鏡焦平面的屏幕上出現(xiàn)明暗交替紋,中心光斑稱為愛里若入射光波長為,圓孔直徑為D,透鏡焦距為f,愛里斑直徑為 d,如圖 2-4-9 所示,愛里斑對光2對一個光學(xué)儀器來說,如果一個對一個光學(xué)儀器來說,如果一個點(diǎn)光源的衍射圖樣最亮處(愛里斑中心)恰好與另一個源的衍射圖樣的第一個最暗處相重合,如圖 2-4-10 所示,這時(shí)兩個點(diǎn)光源、恰好能被儀器分辨(該條稱瑞利準(zhǔn)則)。此時(shí),兩個點(diǎn)光源的衍射圖樣最亮處(兩個愛里斑的中心)之間的距離為愛墮斑半徑,兩個點(diǎn)光源對透鏡光心為(2-4-最小分辨角的倒數(shù)稱為該儀器的分辨率,例4.在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，若用白光作光源條紋的情況為（A4.在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，若用白光作光源條紋的情況為（A明紋是白色B紅光條紋較C紫光條紋間距較條紋為白5.在雙實(shí)驗(yàn)中，光的波長 600nm，雙縫間距 2mm，雙縫與屏的間圖樣明條紋間距為（B）x=D/d=3000*600*10-