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第六讲单缝夫琅禾费衍射,东北大学理学院CXH,第六讲单缝夫琅禾费衍射,一、衍射分类惠更斯-菲涅尔原理,二、单缝夫琅禾费衍射半波带法,东北大学理学院CXH,当障碍物的线度接近波的波长,衍射现象尤其显著,这是水波的衍射,衍射现象：波在传播过程中遇到障碍物，能够绕过障碍物的边缘前进，这种偏离直线传播的现象称为衍射,东北大学理学院CXH,一、衍射分类惠更斯-菲涅尔原理,2、菲涅尔衍射：缝与光源、屏的距离为有限远,1、夫琅禾费衍射：缝与光源、屏的距离为无穷远,东北大学理学院CXH,3、惠更斯-菲涅尔原理,波前上任意一点都可看成是新的波源，它们发出的子波在空间相遇，空间每一点的振动是所有这些子波在该点所产生振动的叠加,东北大学理学院CXH,二、单缝夫琅禾费衍射,1、实验装置：,单缝,东北大学理学院CXH,2、单缝夫琅禾费衍射屏上光强分析,惠更斯菲涅耳原理:汇聚到P点的光线会产生叠加,-衍射角,东北大学理学院CXH,中央明纹中心：,其他明暗条纹位置，可用菲涅耳半波带法求出,中央明纹光强最大，其他明纹光强迅速下降，光能绝大部分集中在中央明纹内。,无穷远,无穷远,东北大学理学院CXH,菲涅尔半波带法,缝处波阵面所能分成的菲涅尔半波带数由asin决定,将缝处波阵面分成面积相等的若干等份，使每个等份相对应的光线的光程差为/2。,东北大学理学院CXH,暗纹的形成,东北大学理学院CXH,明纹的形成,东北大学理学院CXH,中央明纹,明纹,暗纹,明暗条纹形成的条件,东北大学理学院CXH,例题：单缝夫琅禾费衍射，若将缝宽缩小一半，焦平面上原来3级暗纹处，现在明暗情况如何？,1级明纹,东北大学理学院CXH,明纹的级次越高亮度越暗,I0-屏上O点的光强,3、单缝衍射屏上明条纹的亮度分析,东北大学理学院CXH,4、屏上明条纹位置及宽度分析,屏上明条纹位置,东北大学理学院CXH,线宽度,角宽度,中央明纹的宽度,东北大学理学院CXH,线宽度,角宽度,其他级次明纹的宽度,东北大学理学院CXH,解：,例题：波长为546.0nm的平行光垂直照射在a=0.437mm的单缝上，缝后有焦距为40cm的凸透镜，求透镜焦平面上出现的衍射中央明纹的宽度。,东北大学理学院CXH,单缝位置稍移动,透镜位置稍移动,单缝、透镜位置的移动对条纹的影响,东北大学理学院CXH,Whitelight,白光入射,东北大学理学院CXH,