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1Ø讲课内容：P162—P176Ø重点和难点：圆孔夫琅和费衍射衍射光栅光如果遇到小圆孔会产生什么现象？&复习问题：§12－9圆孔的夫琅禾费衍射光学仪器分辨本领圆孔孔径为D中央亮斑（爱里斑）fq1动画演示一、圆孔的夫琅禾费衍射实验：1相对光强曲线1.22(l/D)sinq1I/I00爱里斑(84%能量)计算结果表明：1122Dsin.×q»lD-l¯爱里斑变小第一极小离中心距离：1.22RfDl=11sin1.22D»=lqq爱里斑半径：211.22R=ftanfD=lqAiryrings(0.5mmholediameter)Airyrings(1.0mmholediameter)爱里斑强度分布三维图3二、光学仪器的分辩本领(分辨极限)几何光学物点Þ像点物(物点集合)Þ像(像点集合)(经透镜)波动光学4物点Þ像斑(经透镜)物(物点集合)Þ像(像斑集合)由于衍射的存在，理想的成像光学仪器也无法实现点物成点像的理想情况。远去的汽车头灯5远去的汽车头灯6远去的汽车头灯7(a)两个像完全可分辨(b)两个像刚可分辨(c)两个像不可分辨动画演示8(80%能量)瑞利判据:对于两个等光强的非相干物点,若其中一点的像斑中心恰好落在另一点的像斑的边缘(第一暗纹处),则此两物点被认为是刚刚可以分辨。瑞利分辨本领:光学系统对被观察对象微小细节的分辨能力，定义为最小分辨角的倒数min1Rqº122min.Dlq»其中：9分辨本领：1122DR.º=dqlDRü-ï®-ýl¯ïþ对被观察物，不可选择，为提高望远镜分辨本领，lDR-®-Ø应用：望远镜欧洲南方天文台将在智利阿塔卡玛沙漠建造世界最大的天文望远镜。望远镜口径是42米相当于一座足球场长度的一半，它对可见光和红外线的灵敏度将是现存望远镜的十倍。如果建设顺利，超大望远镜将在2020年前投入使用。10Ø电子显微镜Rl¯®-310-nml®电子的波长：能分辨：110-nm放大倍数：DRü-ï®-ýl¯ïþ几百万倍！电子显微镜下看到的纤维结构11Thetechniqueofusingtinydotsofcolortoconstructhisimages.12大亚特岛上的星期天中午GeorgesSeuratØ点彩画练习：在通常的明亮环境中，人眼瞳孔的直径约为3mm，若视觉感受最灵敏的黄绿光波长为：l=550nm，问（1）人眼的最小分辨角是多大？（2）在教室黑板上，画的等号的两条横线相距2.0mm，坐在距离黑板10m的同学能否看清？解：视觉感受最灵敏的黄绿光波长为：l=550nm，所以人眼最小分辨角：1.22RD=lq422410.rad-=´设人距黑板S米时正好看清，等号两横线相距l=2mm，则:lsq»恰能分辨时:Rq=qRlsÞ=q89.m=13qls1'相当于：所以距黑板10m处的同学看不清楚！假如人眼能感知的电磁波波段不是500nm附近，而是移到毫米波段，人眼的瞳孔仍保持3mm左右的孔径，那么人们所看到的外部世界将是怎样一幅景象？分析：对可见光左右，人眼瞳孔孔径~500nmlal>>属于几何光学范畴，因此人眼能看到物体的真实图像。若可见光位于毫米波段，则人眼瞳孔孔径，与波长是同量级，~al那么通过瞳孔在视网膜上显现的是物体的衍射图样，而看不到物体的真实图像。思考：14衍射光栅：由大量等间距、等宽度的平行狭缝所组成的光学元件。用于透射光衍射的叫透射光栅。用于反射光衍射的叫反射光栅。光栅常数：d=a+b数量级为：10-5~10-6m一、光栅衍射ab透射光栅反射光栅§12－10光栅衍射15oRf单缝上下移时，零级明纹仍在透镜光轴上衍射图样的中央明纹以及整个衍射图样都不变。单缝夫琅禾费衍射中，当单缝上下移动，衍射图样如何变化？回忆：16以双缝的夫琅和费衍射光的叠加为例来分析：干涉条纹的各级主极大受到了衍射的调制其强度将不再相等。各个干涉主极大的位置仍由干涉明纹位置决定，因而没有变化。各缝的衍射光在主极大位置相同的情况下相干叠加。Iθθ每个缝的衍射光重叠相干叠加adf透镜θl夫琅禾费双缝衍射中，每个缝的衍射图样位置的关系如何（是否会错开）？17思考：18结论：光栅衍射包含单缝衍射和缝间子波相互干涉两种因素abxf0屏jab+jj衍射角(a+b)sinj——相邻两缝光线的光程差动画演示19二、多光束干涉光栅方程光栅每个缝形成各自的单缝衍射图样。光栅缝与缝之间形成的多缝干涉图样。光栅衍射明条纹位置满足：(a+b)sinj=klk=0,±1,±2,±3···Ø明纹位置由±kl/(a+b)确定，与光栅的缝数无关，缝数增大只是使条纹亮度增大与条纹变窄；Ø光栅常数越小，条纹间隔越大；...