單縫和圓孔夫瑯禾費(fèi)衍射

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1、通知：各位同學(xué)：上課前先到物理老師處簽到，并取回作業(yè)?！?4-7單縫和圓孔的夫瑯禾費(fèi)衍射衍射角單縫透鏡衍射屏1.衍射裝置及花樣△一、單縫夫瑯禾費(fèi)衍射衍射圖樣（3）中央明條紋的寬度為其它明條紋寬度的兩倍。單縫處波面看作無(wú)窮多個(gè)相干的子波源，屏上一點(diǎn)是(無(wú)窮)多光束干涉的結(jié)果。(1)S為線光源：衍射圖樣為一組與狹縫平行的以中央明紋為中心，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分布的明暗相間的直條紋。(2）中央明條紋很亮，兩側(cè)明條紋對(duì)稱(chēng)分布，亮度減弱。解釋:由惠更斯——菲涅耳原理：P117,圖上段正數(shù)第2，4-7行畫(huà)A→P和B→P的光程差2.單縫衍射明、暗條紋條件——由菲涅耳半波帶法確定——中央明

2、紋(中心)縫寬AB=a?稱(chēng)為衍射角O點(diǎn)：P點(diǎn)：——縫法線與衍射光線夾角半波帶：用平行于AC的一系列平面（平面間距?/2），將縫AB劃分成面積相等的長(zhǎng)條帶——半波帶。其特點(diǎn)：用菲涅耳半波帶法——確定P點(diǎn)明、暗條紋情況相鄰兩半波帶對(duì)應(yīng)點(diǎn)發(fā)出的光在P點(diǎn)的光程差均為?/2.半波帶半波帶若A、B到達(dá)P點(diǎn)的光程差為即波面AB可劃分成n個(gè)半波帶，即P118,圖14-27下第2-4行越大，AB分成的半波帶數(shù)目越多，則每個(gè)半波帶越窄。因每個(gè)半波帶面積相等，它們發(fā)出子波在P點(diǎn)引起的光強(qiáng)度相同。若AB恰好被分成偶數(shù)個(gè)半波帶則每?jī)蓚€(gè)相鄰“半波帶”發(fā)出的光在P點(diǎn)會(huì)聚，干涉相消，形成暗紋。

3、若AB恰好被分成奇數(shù)個(gè)半波帶則，必定有一個(gè)“半波帶”發(fā)的光會(huì)聚透鏡后在P點(diǎn)不能被抵消，形成明紋。暗紋明紋若不滿(mǎn)足明暗條紋條件，則AB不能被分成整數(shù)個(gè)半波帶，則或多或少總有一部分的振動(dòng)不能被抵消，此時(shí)，會(huì)聚在屏上的亮度處于明暗紋之間。綜上所述，可得單縫衍射明、暗條紋條件將縫分為兩個(gè)半波帶半波帶半波帶C相鄰兩個(gè)半波帶對(duì)應(yīng)點(diǎn)光程差均是?/2,每?jī)蓚€(gè)相鄰“半波帶”發(fā)的光在P處干涉相消形成暗紋。1）若若AB恰好被分成偶數(shù)個(gè)半波帶，偶數(shù)個(gè)“半波帶”發(fā)的光在P處干涉相消形成暗紋。即暗紋附：2）因每?jī)蓚€(gè)相鄰“半波帶”發(fā)的光在P處干涉相消，則必定有一個(gè)“半波帶”發(fā)的光在P未被抵消

4、，形成明紋。將縫分為3個(gè)半波帶.若AB恰好被分成奇數(shù)個(gè)半波帶,奇數(shù)個(gè)“半波帶”發(fā)的光在P處干涉形成明紋,即明紋附：3）縫分成整數(shù)個(gè)半波帶.n為偶數(shù)，暗紋n為奇數(shù)，明紋4）則總有一部分振動(dòng)不能被抵消，會(huì)聚在屏上的亮度介于明暗紋之間。縫不能分成整數(shù)個(gè)半波帶.綜上可知，可得如下結(jié)論附：暗紋中心明紋中心（近似）中央明紋中心△單縫衍射明、暗條紋條件k=0為中央明紋，k=1,2,…分別稱(chēng)為第一，二，…級(jí)明紋（或暗紋）；正負(fù)表示對(duì)稱(chēng)。可見(jiàn)，單縫衍射條紋是關(guān)于中央亮紋對(duì)稱(chēng)分布的。2k個(gè)半波帶2k+1個(gè)半波帶P119,式14.20,14.21及下第2行1)中央明紋3.說(shuō)明半角寬度

5、：k=1級(jí)暗紋所對(duì)應(yīng)的衍射角角寬度:線寬度:k=1和k=-1兩個(gè)第一級(jí)暗紋間距離。?；蛑v考點(diǎn)2，教案附P1202）其他條紋在屏幕上線位置暗紋中心：明紋中心：3）其他明紋的線寬度：相鄰暗紋中心間的距離即中央明紋寬度為其他明紋寬度的兩倍。當(dāng)?較小時(shí)，k級(jí)亮紋合成（2k+1）個(gè)半波帶；k級(jí)暗紋對(duì)應(yīng)2k個(gè)半波帶.k越大，AB上波陣面分成的波帶數(shù)就越多，所以，每個(gè)半波帶的面積就越小，在P點(diǎn)引起的光強(qiáng)就越弱。因此，各級(jí)明紋隨著級(jí)次的增加而亮度減弱。4）單縫衍射的光強(qiáng)分布P119圖上面兩行及P120第1行4.討論指出：白光照射，中央明紋為白色，每一級(jí)明紋都成彩色（紫-紅），稱(chēng)

6、為衍射光譜。對(duì)于高級(jí)次衍射條紋會(huì)發(fā)生重疊，條件提示:作業(yè)P15814—23a一定，，λ越大，衍射效應(yīng)越明顯.1)波長(zhǎng)變化對(duì)條紋的影響越大，越大，衍射效應(yīng)越明顯.觀察：入射波長(zhǎng)變化，衍射效應(yīng)如何變化?3)a、λ一定，能看到條紋的最高級(jí)次（若km不是整數(shù)，km取整數(shù)部分）（若km為整數(shù)，則取km-1）2)縫寬變化對(duì)條紋的影響a越小，?越大，?一定衍射越明顯a越大，?越小，各級(jí)條紋向中央靠攏；光直線傳播當(dāng)時(shí)，可見(jiàn)，幾何光學(xué)是波動(dòng)光學(xué)的極限.觀察：?jiǎn)慰p寬度變化，中央明紋寬度如何變化？a減小，?1增大，衍射效應(yīng)越明顯.4）在單縫衍射中，若使單縫和單縫后透鏡分別稍向上移，則

7、衍射條紋將如何變化？單縫上移?衍射光束向上平移?經(jīng)透鏡聚焦后，位置不變?條紋不變單縫后的透鏡上移?衍射光束經(jīng)透鏡聚焦后，位置隨之上移?條紋向上平移衍射角結(jié)論：?jiǎn)慰p向上平移時(shí)，屏上圖樣不變5）如果平行光斜入射到單縫上，衍射條紋將如何變化？平行光斜向下入射，衍射條紋將整體下移；平行光斜向上入射，衍射條紋將整體上移。附：例1在單縫衍射中，?=600nm,a=0.60mm,縫后有一焦距f=60cm透鏡,則（1）中央明紋寬度為多少？（2）兩個(gè)第三級(jí)暗紋之間的距離？解⑴中央明紋的寬度⑵第三級(jí)暗紋在屏上的位置兩個(gè)第三級(jí)暗紋之間的距離本例即考點(diǎn)4,即ZP18,25?很小練考點(diǎn)3

8、，即13解因例2單縫衍射