單縫夫瑯禾費衍射-大學物理課件

第六講單縫夫瑯禾費衍射東北大學理學院CXH第六講單縫夫瑯禾費衍射東北大學理學院CXH第六講單縫夫瑯禾費衍射一、衍射分類惠更斯-菲涅爾原理二、單縫夫瑯禾費衍射半波帶法東北大學理學院CXH第六講單縫夫瑯禾費衍射一、衍射分類惠更斯-當障礙物的線度接近波的波長,衍射現(xiàn)象尤其顯著

這是水波的衍射衍射現(xiàn)象：波在傳播過程中遇到障礙物，能夠繞過障礙物的

邊緣前進，這種偏離直線傳播的現(xiàn)象稱為衍射東北大學理學院CXH當障礙物的線度接近波的波長,衍射現(xiàn)象尤其顯著這是水波的*Sa

SlitScreenLL*SPointsourcelensfflens一、衍射分類惠更斯-菲涅爾原理2、菲涅爾衍射：縫與光源、屏的距離為有限遠1、夫瑯禾費衍射：縫與光源、屏的距離為無窮遠東北大學理學院CXH*SaSlitScreenLL*SPoints3、惠更斯-菲涅爾原理波前上任意一點都可看成是新的波源，它們發(fā)出的子波在空間相遇，空間每一點的振動是所有這些子波在該點所產生振動的疊加SdsrP東北大學理學院CXH3、惠更斯-菲涅爾原理波前上任意一點都可看成是新的波源，它們二、單縫夫瑯禾費衍射1、實驗裝置：單縫S*屏幕Top-view縫與光源、屏的距離相當于為無窮遠透鏡透鏡東北大學理學院CXH二、單縫夫瑯禾費衍射1、實驗裝置：單縫S*屏Top-view2、單縫夫瑯禾費衍射屏上光強分析I惠更斯—菲涅耳原理:匯聚到P點的光線會產生疊加θ---衍射角東北大學理學院CXH2、單縫夫瑯禾費衍射屏上光強分析I惠更斯—菲涅耳原理:匯聚中央明紋中心：其他明暗條紋位置，可用菲涅耳半波帶法求出中央明紋光強最大，其他明紋光強迅速下降，光能絕大部分集中在中央明紋內。無窮遠無窮遠東北大學理學院CXH中央明紋中心：其他明暗條紋位置，可用菲涅耳半波帶法求出菲涅爾半波帶法縫處波陣面所能分成的菲涅爾半波帶數(shù)由asinθ決定Viewingangle將縫處波陣面分成面積相等的若干等份，使每個等份相對應的光線的光程差為λ/2。東北大學理學院CXH菲涅爾半波帶法縫處波陣面所能分成的菲涅爾半波帶數(shù)由asi暗紋的形成東北大學理學院CXH暗紋的形成東北大學理學院CXH明紋的形成東北大學理學院CXH明紋的形成東北大學理學院CXH中央明紋明紋

暗紋PSlitlensscreenI明暗條紋形成的條件東北大學理學院CXH中央明紋明紋暗紋PSlitlensscreenI明暗條紋例題：單縫夫瑯禾費衍射，若將縫寬縮小一半，焦平面上原來3級暗紋處，現(xiàn)在明暗情況如何？1級明紋東北大學理學院CXH例題：單縫夫瑯禾費衍射，若將縫寬縮小一半，焦平面上原來3級暗

明紋的級次越高亮度越暗I0-----屏上O點的光強3、單縫衍射屏上明條紋的亮度分析東北大學理學院CXH明紋的級次越高亮度越暗I0-----屏上O點的4、

屏上明條紋位置及寬度分析I屏上明條紋位置東北大學理學院CXH4、屏上明條紋位置及寬度分析I屏上明條紋位置東北大學線寬度λI0衍射屏透鏡觀測屏Δx0

fsinθ角寬度中央明紋的寬度東北大學理學院CXH線寬度λI0衍射屏透鏡觀測屏Δx0fsinθ角寬度中央明線寬度λΔxI0x1x2衍射屏透鏡觀測屏

fsinθ角寬度其他級次明紋的寬度東北大學理學院CXH線寬度λΔxI0x1x2衍射屏透鏡觀測屏fsinθ角寬度其解：例題：波長為546.0nm的平行光垂直照射在a=0.437mm的單縫上，縫后有焦距為40cm的凸透鏡，求透鏡焦平面上出現(xiàn)的衍射中央明紋的寬度。東北大學理學院CXH解：例題：波長為546.0nm的平行光垂直照射在a=0.43單縫位置稍移動透鏡位置稍移動單縫、透鏡位置的移動對條紋的影響東北大學理學院CXH單縫位置稍移動透鏡位置稍移動單縫、透鏡位置的移動對條紋的影IxWhitelight白光入射東北大學理學院CXHIxWhitelight白光入射東北大學理學院第六講單縫夫瑯禾費衍射東北大學理學院CXH第六講單縫夫瑯禾費衍射東北大學理學院CXH第六講單縫夫瑯禾費衍射一、衍射分類惠更斯-菲涅爾原理二、單縫夫瑯禾費衍射半波帶法東北大學理學院CXH第六講單縫夫瑯禾費衍射一、衍射分類惠更斯-當障礙物的線度接近波的波長,衍射現(xiàn)象尤其顯著

這是水波的衍射衍射現(xiàn)象：波在傳播過程中遇到障礙物，能夠繞過障礙物的

邊緣前進，這種偏離直線傳播的現(xiàn)象稱為衍射東北大學理學院CXH當障礙物的線度接近波的波長,衍射現(xiàn)象尤其顯著這是水波的*Sa

SlitScreenLL*SPointsourcelensfflens一、衍射分類惠更斯-菲涅爾原理2、菲涅爾衍射：縫與光源、屏的距離為有限遠1、夫瑯禾費衍射：縫與光源、屏的距離為無窮遠東北大學理學院CXH*SaSlitScreenLL*SPoints3、惠更斯-菲涅爾原理波前上任意一點都可看成是新的波源，它們發(fā)出的子波在空間相遇，空間每一點的振動是所有這些子波在該點所產生振動的疊加SdsrP東北大學理學院CXH3、惠更斯-菲涅爾原理波前上任意一點都可看成是新的波源，它們二、單縫夫瑯禾費衍射1、實驗裝置：單縫S*屏幕Top-view縫與光源、屏的距離相當于為無窮遠透鏡透鏡東北大學理學院CXH二、單縫夫瑯禾費衍射1、實驗裝置：單縫S*屏Top-view2、單縫夫瑯禾費衍射屏上光強分析I惠更斯—菲涅耳原理:匯聚到P點的光線會產生疊加θ---衍射角東北大學理學院CXH2、單縫夫瑯禾費衍射屏上光強分析I惠更斯—菲涅耳原理:匯聚中央明紋中心：其他明暗條紋位置，可用菲涅耳半波帶法求出中央明紋光強最大，其他明紋光強迅速下降，光能絕大部分集中在中央明紋內。無窮遠無窮遠東北大學理學院CXH中央明紋中心：其他明暗條紋位置，可用菲涅耳半波帶法求出菲涅爾半波帶法縫處波陣面所能分成的菲涅爾半波帶數(shù)由asinθ決定Viewingangle將縫處波陣面分成面積相等的若干等份，使每個等份相對應的光線的光程差為λ/2。東北大學理學院CXH菲涅爾半波帶法縫處波陣面所能分成的菲涅爾半波帶數(shù)由asi暗紋的形成東北大學理學院CXH暗紋的形成東北大學理學院CXH明紋的形成東北大學理學院CXH明紋的形成東北大學理學院CXH中央明紋明紋

暗紋PSlitlensscreenI明暗條紋形成的條件東北大學理學院CXH中央明紋明紋暗紋PSlitlensscreenI明暗條紋例題：單縫夫瑯禾費衍射，若將縫寬縮小一半，焦平面上原來3級暗紋處，現(xiàn)在明暗情況如何？1級明紋東北大學理學院CXH例題：單縫夫瑯禾費衍射，若將縫寬縮小一半，焦平面上原來3級暗

明紋的級次越高亮度越暗I0-----屏上O點的光強3、單縫衍射屏上明條紋的亮度分析東北大學理學院CXH明紋的級次越高亮度越暗I0-----屏上O點的4、

屏上明條紋位置及寬度分析I屏上明條紋位置東北大學理學院CXH4、屏上明條紋位置及寬度分析I屏上明條紋位置東北大學線寬度λI0衍射屏透鏡觀測屏Δx0

fsinθ角寬度中央明紋的寬度東北大學理學院CXH線寬度λI0衍射屏透鏡觀測屏Δx0fsinθ角寬度中央明線寬度λΔxI0x1x2衍射屏透鏡觀測屏

fsinθ角寬度其他級次明紋的寬度東北大學理學院CXH線寬度λΔxI0x1x2衍射屏透鏡觀測屏fsinθ角寬度其解：例題：波長為546.0nm的平行光垂直照射在a=0.437mm的單縫上，縫后有焦距為40cm的凸透鏡，求透鏡焦平面上出現(xiàn)的衍射中央明