物理學(xué)21衍射市公開(kāi)課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第二十一章光衍射21.1單縫夫瑯和費(fèi)衍射21.1.1光衍射現(xiàn)象衍射(繞射)現(xiàn)象是指波繞過(guò)障礙物而傳播現(xiàn)象衍射現(xiàn)象是波動(dòng)主要特性之一波衍射現(xiàn)象是否明顯與波長(zhǎng)大小相關(guān)：波長(zhǎng)越大、效果越明顯光波波長(zhǎng)較小，光衍射現(xiàn)象較難觀測(cè)到機(jī)械波(聲波)衍射現(xiàn)象---門(mén)后聽(tīng)見(jiàn)說(shuō)話聲電磁波(長(zhǎng)波段無(wú)線電波)---繞過(guò)高山傳播1第1頁(yè)第1頁(yè)2第2頁(yè)第2頁(yè)(1)、菲涅耳衍射(近場(chǎng)衍射)---光源很近或觀測(cè)屏很近(2)、夫瑯和費(fèi)衍射(遠(yuǎn)場(chǎng)衍射)---光源在無(wú)窮遠(yuǎn)(平行光)同時(shí)觀測(cè)屏也在無(wú)窮遠(yuǎn)處衍射屏觀測(cè)屏光源光衍射分類(lèi)3第3頁(yè)第3頁(yè)衍射屏觀測(cè)屏光源夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)現(xiàn)4第4頁(yè)第4頁(yè)5第5頁(yè)第5頁(yè)從同一波陣面上各點(diǎn)發(fā)出子波是相干波。光波陣面上每一點(diǎn)都能夠看作新子波源，以后任意時(shí)刻，這些子波包跡就是該時(shí)刻波陣面。成功地解釋了光傳播方向改變，但不解釋衍射光強(qiáng)分布！

21.1.2惠更斯—菲涅耳原理惠更斯：—1690年菲涅耳補(bǔ)充：—1818年6第6頁(yè)第6頁(yè)P(yáng)點(diǎn)光強(qiáng)取決于狹縫上各子波源到P點(diǎn)光程差。21.1.3單縫夫瑯和費(fèi)衍射7第7頁(yè)第7頁(yè)菲涅耳半波帶法AB間各子波源至O點(diǎn)光程相等，在O點(diǎn)干涉加強(qiáng)，形成中央(0級(jí))明條紋(1)、屏上O點(diǎn)8第8頁(yè)第8頁(yè)(2)、屏上P點(diǎn)至AB間各子波源最大光程差9第9頁(yè)第9頁(yè)當(dāng)滿足可將單縫AB分成兩部分AM、BMAM稱為一個(gè)半波帶、BM也稱為一個(gè)半波帶兩個(gè)半波帶相應(yīng)子波源位相差為π，相鄰兩個(gè)半波帶發(fā)出光在P點(diǎn)干涉相消，此時(shí)P點(diǎn)為暗條紋中心(1級(jí)暗紋)10第10頁(yè)第10頁(yè)分成三個(gè)半波帶，相鄰兩個(gè)相消，剩余一個(gè)半波帶不抵消，形成1級(jí)明紋，比中央明紋稍弱。分成四個(gè)半波帶，相鄰兩個(gè)相消，形成2級(jí)暗紋。11第11頁(yè)第11頁(yè)推廣到普通情況：中央明紋明條紋暗條紋中央明紋角寬度其它明紋角寬度中央明紋12第12頁(yè)第12頁(yè)單縫衍射條紋特點(diǎn)：(2)、明條紋角寬度(1)、暗條紋角位置中央明條紋角寬度其它明條紋角寬度中央明紋角寬度是其它明紋角寬度2倍13第13頁(yè)第13頁(yè)(3)、條紋位置暗條紋中心位置明條紋中心位置中央明紋寬度其它明紋寬度14第14頁(yè)第14頁(yè)演示縫寬改變對(duì)條紋寬度影響15第15頁(yè)第15頁(yè)演示波長(zhǎng)改變對(duì)條紋寬度影響16第16頁(yè)第16頁(yè)(1)、求中央明條紋寬度？平行光垂直入射單縫上例題-117第17頁(yè)第17頁(yè)(2)、求一級(jí)明條紋寬度？(3)、求一級(jí)明條紋位置？(4)、在一級(jí)明紋位置看，狹縫處波面可分為幾種半波帶？k=1時(shí)，最大光程差因此，狹縫處能夠分為3個(gè)半波帶。18第18頁(yè)第18頁(yè)小結(jié)：?jiǎn)慰p夫瑯和費(fèi)衍射半波帶法：中央明紋暗條紋明條紋暗條紋中心明條紋中心19第19頁(yè)第19頁(yè)中央明條紋寬度其它明條紋寬度20第20頁(yè)第20頁(yè)1、理解惠更斯---菲涅耳原理；2、掌握利用半波帶法分析單縫夫瑯和費(fèi)衍射條紋分