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《光柵衍射原理》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
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7、 光的干涉光的衍射光的偏振專題探討科學(xué)名家光學(xué)論壇相關(guān)鏈接光的衍射基本概念、規(guī)律1.光的衍射???光在傳播路徑中，遇到不透明或透明的障礙物，繞過障礙物，產(chǎn)生偏離直線傳播的現(xiàn)象稱為光的衍射。???????????????? 2.惠更斯－菲涅爾原理分次波面圖像惠更斯－菲涅爾原理???惠更斯提出，媒質(zhì)上波陣面上的各點，都可以看成是發(fā)射子波的波源，其后任意時刻這些子波的包跡，就是該時刻新的波陣面?；莞梗颇鶢栐砟芏ㄐ缘孛枋鲅苌洮F(xiàn)象中光的傳播問題。???菲涅爾充實了惠更斯原
8、理，他提出波前上每個面元都可視為子波的波源，在空間某點P的振動是所有這些子波在該點產(chǎn)生的相干振動的疊加，稱為惠更斯－菲涅爾原理。3.衍射的類型??（1）菲涅爾衍射：光源和觀察點距障礙物為有限遠(yuǎn)的衍射稱為菲涅爾衍射。??（2）夫瑯和費(fèi)衍射：光源和觀察點距障礙物為無限遠(yuǎn)，即平行光的衍射為夫瑯和費(fèi)衍射。※特別強(qiáng)調(diào)???干涉是有限多束光（分離的）相干疊加，衍射是波陣面上無限多子波連續(xù)的相干疊加，這種計算對于菲涅爾衍射相當(dāng)復(fù)雜，而對于夫瑯和費(fèi)衍射則比較簡單，主要討論夫瑯和費(fèi)衍射?！?.夫瑯和費(fèi)衍射???（1）單縫衍射
9、 單縫衍射圖示flash衍射圖????用半波帶法處理衍射問題，可以避免復(fù)雜的計算，缺點是精確度不夠。????把單縫處的波面分割成等寬的平行窄帶，是分得的相鄰兩條窄帶上的對應(yīng)點發(fā)出的沿θ方向的子波光線的光程差為λ/2，則這樣分得的窄帶稱為半波帶，提醒注意：分割的是波面。????????單色光垂直入射，當(dāng)單縫恰好被分成了偶數(shù)歌半波帶，即單縫上下邊緣衍射角為θ的兩條子波光線的光程差Δ＝asinθ等于半波長的偶數(shù)倍。在該點出現(xiàn)光極小。???????衍射暗紋中心位置：?????????????????????????
10、????????當(dāng)單縫恰好分成奇數(shù)個半波帶，Δ＝asinθ半波長的奇數(shù)倍。此方向上偶數(shù)個半波帶相干抵消，剩下一個半波帶未被抵消，在該點產(chǎn)生“次最大”?？梢?，波面被分成的半波帶數(shù)越多，每個半波帶的面積也就越小，對該點光強(qiáng)貢獻(xiàn)也就越小。所以θ角越大，“次最大”也就越小。?????????衍射亮紋中心位置：??????????????????????????????????????波陣面上個子波的光線到達(dá)θ為零處的光程相同，即光程差為零，則合振動在該點產(chǎn)生”主極大“，中央主極大中心位置：?????????????
11、???????????????????????????????????衍射條紋：平行于單縫的一組直條紋，中央明紋最亮，而且寬度是其他明紋的兩倍。?????????????????中央明紋的角寬度：?????????????????????????光強(qiáng)分布：????????????★縫寬和光波波長對衍射條紋也有一定影響。???????（2）園孔衍射 圓孔衍射圖示圓孔衍射flash演示???第一級暗環(huán)的位置：???????????????????????????????????????????Dsinθ=1.2
12、2λ???????D為園孔的直徑???????夫瑯和費(fèi)園孔衍射圖樣，中心是一個很亮的園盤，為衍射中央極大，稱為愛里斑。???????愛里斑的半角寬度為：????????????????????????????????????????????????（3）瑞利判據(jù)：????????如果一個像點的愛里斑的中心剛好與另意像點衍射圖樣的第一級暗紋像重合，就認(rèn)為著兩個物點恰好能為這意光學(xué)一起所分辯。????????最小分辯角：??????????????????????????????????????????????
13、???分辨率：??????????????????????????????????????????????其中D為園孔直徑，λ為入射光的波長，可見λ越?。ㄈ珉娮语@微鏡）、D越大（如天文望遠(yuǎn)鏡）分辨率越大。???????（4）光柵衍射????????????光柵常數(shù)：?????d=a+b?????????在可見光范圍內(nèi)，d一般在1/1000～1/500mm之間。?????????光柵上的每一條縫的單縫衍射在θ方向上P點產(chǎn)生一個光振動，N條縫在P點產(chǎn)生的N個光振動的振幅相同，他們的相干疊加決定了P點的光強(qiáng)，光柵
14、衍射是單縫衍射和多縫干涉的總效果。?????????光柵方程：?1、???其中θ為衍射角，k為多縫干涉主極大級數(shù)。?????????亮紋（主極大）中心位置滿足光柵方程中k＝0，（θ＝0）時，dsinθ＝0為中央明紋中心。?????????其他亮紋（主極大）中心位置?????????滿足多縫干涉的光柵方程：????2、???????????不滿足單縫衍射暗紋條件：??????????????????????????
