惠更斯-菲涅耳原理VIP免费

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O1R2Rtu2、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rPSdSn）各子波初相相同（0:点相位子波在Prt20: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2L0FL焦点衍射光线汇集于20中央明纹中心0PL焦平面上某点衍射光线汇集于20P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）22n，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..CABaxfPA40n0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..CABaxfPA4Isin0aa2325aa2523*明暗纹条件：sina02)12(k中央明纹中心各级明纹中心k暗纹321、、k注意：0k二者明暗纹条件是否相互矛盾?maxa讨论：双缝干涉中k2)12(k明暗、、、210k单缝衍射中2)12(kk明暗、、21k中央明纹一级明纹二级明纹一级暗纹二级暗纹三级暗纹sin0aa23a2a3aa2522222单缝衍射明暗纹条件中k值为什么不能取零？2暗纹公式中0k0为中央明纹中心，不是暗纹明纹公式中0k2仍在中央明纹区内不是明纹中心计算衍射条纹角宽度sin0ak中央明纹中心暗纹ak2)12(明纹、、21k中央明纹a2其余明纹a计算衍射条纹线宽度tgfx)12tg(tgfxffx)(12中央明纹fax2其余明纹faxfox2L条纹亮度分布是否均匀，为什么？中央明纹集中大部分能量，明条纹级次越高亮度越弱。I屏幕中央明纹中心:全部光线干涉相长一级明纹中心:部分光线干涉相长31二级明纹中心:部分光线干涉相长51由菲涅尔波带法：一定a衍射显著a光强太弱a衍射不明显a直线传播一定a白光照射，中央白色，其余明纹形成内紫外红光谱，高级次重叠浸入液体中、条纹变密的变化、讨论条纹随a单缝宽度变化，中央明纹宽度如何变化？越大，越大，衍射效应越明显.1入射波长变化，衍射效应如何变化?oRf⑦单缝衍射的动态变化单缝上下移动，根据透镜成像原理衍射图不变.单缝上移，零级明纹仍在透镜光轴上.若是平行光非...