*第1页，共36页，星期日，2025年，2月5日一.光的衍射现象17-5光的衍射阴影屏幕屏幕缝较大时，光是直线传播的缝很小时，衍射现象明显指缝衍射泊松点圆盘衍射*第2页，共36页，星期日，2025年，2月5日衍射产生条件：障碍物线度与波长大小可比拟衍射系统:光源、衍射屏、接收屏二.衍射分类菲涅尔衍射夫琅和费衍射有限远有限远无限远无限远近场衍射远场衍射实验中实现*第3页，共36页，星期日，2025年，2月5日菲涅耳补充：从同一波阵面上各点发出的子波是相干波。——1818年惠更斯：波阵面上每一点都可以看作新的子波源，以后任意时刻，这些子波的包迹就是该时刻的波阵面。——1690年解释不了光强分布！三.惠更斯-菲涅尔原理（子波相干叠加原理）*第4页，共36页，星期日，2025年，2月5日1.原理内容（子波相干叠加原理）波阵面上各点都可以看成是发射球面子波的波源，所发出的子波都是相干波，空间任意一点P的光振动就是所有这些子波在该点的相干叠加。2.菲涅耳衍射积分公式1）子波在P点的相位2）子波在P点的振幅3）波面在P点的合振动C：比例常数，K(q)：方向因子SdSP设初相为零*第5页，共36页，星期日，2025年，2月5日S夫朗和费单缝衍射装置和现象L1L2AEA：单缝缝的宽度为bb17-6夫琅禾费单缝衍射单缝：缝的宽度b远小于长度的狭缝。*第6页，共36页，星期日，2025年，2月5日夫琅禾费单缝衍射衍射角（衍射角：向上为正，向下为负.）夫朗和费单缝衍射光路图衍射角：缝面法线与衍射线的夹角观察屏*第7页，共36页，星期日，2025年，2月5日衍射机制：（缝宽）P点光振动→单缝处波面→无穷多个相干子波源衍射角为θ的(无穷)多光束干涉的结果衍射角b观察屏波长为?的单色光垂直入射单缝衍射明暗纹条件？*第8页，共36页，星期日，2025年，2月5日一.菲涅耳半波带法▲A→p和B→p的光程差为用相距为半个波长的平行于AC的平面，将波阵面AB划分为许多等宽的纵向条带（半波带）,各半波带面积相等。（缝宽）衍射角b观察屏波长为?的单色光垂直入射*第9页，共36页，星期日，2025年，2月5日缝长相邻两带上的对应点发出的光在P点的光程差为半个波长（相位差为?）----故称之为半波带。观察屏观察屏*第10页，共36页，星期日，2025年，2月5日▲当?=BC=bsin?=2×?/2时,两个“半波带”上相应的光线1与1’在P点的相位差为?，两个“半波带”上相应的光线2与2’在P点的相位差为?，将缝分成两个“半波带”：所以两相邻“半波带”上发的光，在P点处干涉相消→暗纹。▲当时，可将缝分成三个“半波带”，→P处形成明纹（中心）其中两相邻半波带的衍射光相消，余下一个半波带的衍射光未被抵消1′1相消22′相消....*第11页，共36页，星期日，2025年，2月5日一般情况：单缝衍射明暗纹条件为：——中央明纹(主极大）偶数个波带：相互抵消，出现暗条纹。奇数个波带：相互抵消，多余一个半波带，出现明条纹。K级暗纹（极小）K级明纹（次级大）----该组平行光经透镜后同相位地到达O点，所以O点光强最强.（光强介于明暗之间）特别注意：与干涉明暗纹的条件正好相反！！BC为λ/2的多少倍，就将AB分割出相同数目的半波带。O单缝衍射光强分布规律？*第12页，共36页，星期日，2025年，2月5日二.振幅矢量法振动部分内容回顾：将单缝的波阵面分成N(N很大）条等宽的窄带各窄带发的子波在p点振幅近似相等,设为?E0，相邻窄带所发子波在p点的光程差和相位差为：则P处的合振幅：A?a???A?a???透镜f?px?1缝平面缝宽b?BAC0观测屏*第13页，共36页，星期日，2025年，2月5日则P处的合振幅：其中光强公式：令A?a???透镜f?px?1缝平面缝宽b?BAC0观测屏*第14页，共36页，星期日，2025年，2月5日1.中央明纹----主极大其中