同学们好!同学们好!波的叠加原理干涉现象惠更斯-菲涅耳原理衍射现象二者关系?一.衍射现象光偏离直线传播路径进入几何阴影区,并形成光强非均匀稳定分布。波遇到障碍物时,绕过障碍物进入几何阴影区。§14.3§14.3惠更斯惠更斯--菲涅耳原理菲涅耳原理二.惠更斯-菲涅耳原理成功:可解释衍射成因,用几何法作出新的波面,推导反射、折射定律不足:不能定量说明衍射波的强度分布1、惠更斯原理波面上的每一点均为发射子波的波源,这些子波的包络面即新的波阵面障碍物入射波衍射波球面波平面波介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源,而在其后的任意时刻,这些子波的包络就是新的波前.惠更斯原理O1R2Rtu2、菲涅耳原理对子波的振幅和相位作了定量描述波面上各面元——子波源rPSdSn)各子波初相相同(0:点相位子波在Prt20:点振幅子波在PsAd)cos1(21;1rA空间任一点振动为所有子波在该点相干叠加的结果合振动:d衍射本质:子波的相干叠加有限个分立相干波叠加——干涉无限多个连续分布子波源相干叠加——衍射倾斜因子:)cos1(21)(f1)0(21)2(0)(子波:srtrcd)2cos()cos1(2d0三.衍射分类菲涅耳衍射(近场衍射):夫琅和费衍射(远场衍射):1L2L波源————障碍物————屏无限远无限远即平行光衍射信息光学(现代光学分支)(或二者之一有限远)波源————障碍物————屏距离有限距离有限菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射夫琅禾费衍射光源、屏与缝相距无限远缝1L2L在实验中实现夫琅禾费衍射SRP菲涅尔衍射缝PS光源、屏与缝相距有限远光的夫琅和费衍射光的夫琅和费衍射一.单缝夫琅和费衍射1.装置::衍射角缝宽a:其上每一点均为子波源,发出衍射光衍射光线与波面法线夹角小录象焦平面上的屏置于2L0FL焦点衍射光线汇集于20中央明纹中心0PL焦平面上某点衍射光线汇集于20P处光强可由菲涅耳公式计算介绍确定P光强的两种简便方法2.菲涅耳波带法(半定量方法)22n,设去分用对应的单缝a被分为n个半波带光线的最大光程差:的一束平行衍射角为sinaBC.A2A1λ2...A3..CABaxfPA40n0对应中央明纹中心n为偶数:,线相邻两半波带中对应光2两两相消,屏上相聚点为暗纹n为奇数:剩下一个半波带中的衍射光线未被抵消对应的屏上相聚点为明纹中心整数:n对应非明、暗纹中心的其余位置.A2A1λ2...A3..CABa...