工程光学课程工光课件

1、1一、双缝衍射一、双缝衍射 （Double-slit diffraction）1、实验装置：第五节第五节 多缝的夫琅合费衍射多缝的夫琅合费衍射SL1L2y1yxPx1da22、强度计算： )2cos(22sin2)exp()exp()exp(1)22()22(1)22()22(11111dkmkmakmaaCydikmyCdyikmyCdyikmyyECyEadadadad111111exp),(,dydxfyyfxxikyxECyxEx1day13Pydf狭缝1狭缝2点的位相差是双缝对应P sinkdkmd)2(cossin4)()(I ,222020kmdIyIaCkma设双缝衍射是单缝衍

2、射和双缝干涉的组合4)2(cos2kmd)2(cossin4)(220kmdIyI)(yIz654321012345600.51yicosi22y21501500.51ki4 y()iziki4 zii050100150200250300024ad3dsin0234-4 -3 -2 - asin-asin3、条纹分析、条纹分析2sin5双缝干涉合成单缝衍射)2(cossin4)(220kmdIyI64瑞利干涉仪（Rayleigh interferometer）SL1L2D0级1级-1级SL1L2D1级2级0级B1B2eqe=(n2-n1)l=q 用途用途 实验装置实验装置 工作原理工作原理7二

3、、多缝衍射（二、多缝衍射（Multiple-slit diffraction）.adN个夫琅和费单缝衍射的叠加。81.光强分布：每个单缝：sin0EEsin22kafaky设fysin相邻两个缝中心之间到P点的光程差sinsindd2位相差：(由双缝衍射的结果引申到此）Pydf狭缝1狭缝29合成的振幅为：)(sin.sinsinsin102000NiiieEeEeEEE.sin)(1201NiiieeeEiiNeeE110)(sin)()(sin/2222220iiiiNiNiNeeeeeeE2/) 1(02/sin)2/sin(sinNieNE10所以P点处光强度为：220*2/sin)2/

4、sin(sinNIEEI）（光强度由两个因子决定：2）（sin是单缝衍射因子，22/sin)2/sin(N是多缝干涉因子。112 2、条纹分析、条纹分析（1 1）干涉因子的影响）干涉因子的影响220*2/sin)2/sin(sinNIEEI）（1）主极大值条件：mdmdsinsin22当 时,222/sin)2/sin(NN在方向上产生极大，极值为：202maxsin）（INI12当1, 2 , 1)(sin1, 2 , 1)(2NmNmmdNmNmm 2）极小值条件：22/sin)2/sin(N时有零值，且在两主极大间有N-1个零值主极大的半角宽度：cosNd13次极大的个数与强度yzfx2

5、2024010202222)sin()sin(NN=4在两个极大之间有N1个零点，有N2个次级极值。次级极大值的强度只有主极大值的4左右。dsinm(m+1)14（2 2）衍射因子的影响）衍射因子的影响（3 3）缺级现象及条件：）缺级现象及条件：adnm（4 4）缝数对条纹分布的影响）缝数对条纹分布的影响 （主极大位置、亮纹宽窄、亮纹光强）z654321012345600.512sin02-215例题(12-5)：用波长为的光波垂直照射一个N=4，d=4a的衍射屏，这里d为相临两缝间隔，a为缝宽，试求：1）指出缺级级次；2）绘出光强I随sin变化的分布曲线（为衍射角）；3）当=a/2正入射时，

6、最多能够看到多少条亮纹；4）计算前3个主极大与中央极大的比值。16Homework (12-5) P285 13&19下一节下一节172exp22sin2sin22exp2exp2exp2exp)22(exp)22(exp1)exp(1)exp()22()22(11)22()22(11dikmkmkmakmaiikmdikmaikmaikmikmdikmadikmadikmikmikmydikmyikmdyikmyAadadadad182exp22sin2sin22exp2exp2exp2exp)22(exp)22(exp1)exp(1)exp()22()22(11)22()22(11dikmkmkmakmaiikmdikmaikmaikmikmdikmadikmadikmikmikmydik