- 1 - 第二章 激光准直原理 第 一节 光的衍射现象 一切波动都能绕过障碍物向背后传播的性质。 例如:户外的声波可绕过树木,墙壁等障碍物而传到室内,无线电波能绕过楼房,高山等障碍物传到收音机、电视里等。 波遇到障碍物时偏离原来直线传播的方向的现象称为波的衍射 日常生活中的光的衍射现象不明显的原因 310a 衍射现象不明显 1-2-1010a 衍射现象显著 110a1- 逐渐过渡为散射 首先我们来做一个实验,让一单色强光源(激光)发出的光波,通过半径为ρ且连续可调的小圆孔后,则在小圆孔后的屏上将发现:当ρ足够大时,在原屏上看到的是一个均与照明的光斑,光斑的大小为圆孔的几何投影。这与光的直线传播想一致。如图: 随着ρ的逐渐变小,屏上的光斑也逐渐减小,但当圆孔减小到一定程度时,屏上的光斑将逐渐扩展,弥漫。 光强出现分布不均匀,呈现出明暗相间的同心圆环,且圆环中心出现时亮时暗的变化。 - 2 - 光斑的扩展弥漫,说明光线偏离了原来的直线传播,绕过障碍物,这种现象称为光的衍射。 再来做一个实验,用一束激光照射宽度连续可调的竖直狭缝,并在数米外放置接受屏,也可以得到衍射图样。 逐渐减狭缝的宽度,屏上亮纹也逐渐减小,当狭缝的宽度小到一定程度,亮纹将沿于狭缝垂直的水平方向扩展。同时出现明暗相间的衍射图样,中央亮纹强度最大,两侧递减,衍射效应明显,缝宽越窄,对入射光束的波限制越厉害,则衍射图样扩展的越大,衍射效应越显著。 一、光的衍射定义: 光绕过障碍物偏离直线传播而进入几何阴影,并在屏幕上出现光强分布不均匀的现象 二、产生条件: 障碍物的线度和光的波长可以比拟的时候 三、衍射规律: 1 . 光在均匀的自由空间传播时,因光波波面未受到限制,则光沿直线传播。当遇到障碍物时,光波面受限,造成光强扩展,弥漫,分布不均匀,并偏离直线传播而出现衍射现象。 2 . 光波面受限越厉害,衍射图样扩展越显著。光波面在衍射屏上哪个方向受限,接受屏上的衍射图样就在哪个方向扩展。 第 二节 惠 更 斯 ——菲涅耳原理 一、惠更斯原理 1.波面:等相位面 2. 任 何时刻 波面上的每 一点 都 可作 为次 波的波源 , - 3 - 各自发出球面次波;在以后的任何时刻,所有这些次波面的包络面形成整个波,在该时刻的新波面——“次波”假设。 能解释: 直线传播、反射、折射、晶体的双折射等; 不能解释: 波的干涉和衍射现象(未涉...