光的干涉和衍射

1、光的干涉和衍射第1页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一缝长二 菲涅尔半波带法 N为偶数，设 N=2N可为整数（偶数、奇数），也可为非整数。光程差半波带数 相邻半波带各对应点光线的光程差为 ，即位相差为 ，光线在Q点干涉相消，光强为零，呈暗纹。第2页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一 N为奇数，设 N=3 相邻半波带发出的光线两两干涉相消，剩下一半波带发出的光未被抵消，Q点呈明纹。 N为非整数，Q点光强介于最大与最小之间，仍在明段之上，但不是明段的中心点。第3页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一 干涉相消（暗纹） 干涉加强（明纹）

2、（介于明暗之间）中央明纹中心三 单缝衍射明暗纹公式第4页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一四 光强分布干涉相消（暗纹）干涉加强（明纹）第5页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一(1)第一暗纹距中心的距离第一暗纹的衍射角第6页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一 一定， 越大， 越大，衍射效应越明显.光直线传播 增大， 减小 一定减小， 增大衍射最大第一暗纹的衍射角第7页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一角范围 线范围中央明纹的宽度(2)中央明纹（ 的两暗纹间）第8页，共24页，2022年，5月20日，17点47

3、分，星期一 (3)条纹宽度（相邻条纹间距）除了中央明纹外其它明纹的宽度干涉相消（暗纹）干涉加强（明纹）第9页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一(4)单缝衍射的动态变化单缝上移，零级明纹仍在透镜光轴上. 单缝上下移动，根据透镜成像原理衍射图不变 .第10页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一 (5)入射光非垂直入射时光程差的计算（中央明纹向下移动）第11页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一（中央明纹向上移动）第12页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一*三 光学仪器的分辨本领最小分辨角光学仪器分辨率艾里斑半角宽度

4、：第13页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一一 光栅 许多平行排列等宽度、等距离的狭缝组成。179 衍射光栅1.装置：光栅常数：衍射角：第14页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一光栅衍射是衍射和干涉的总效果。各缝衍射图样彼此重合，在相遇处即单缝衍射各级明纹区域发生干涉，形成不同于单缝的光栅衍射，主要是在中央明纹区域出现一系列明暗条纹。2.光栅衍射的基本原理光通过光栅上每一条缝就象通过单缝一样发生衍射，各缝衍射图样相同，不随狭缝位置改变。第15页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一光栅方程相邻两缝间的光程差：3. 光栅衍射条纹的形成

5、 明纹中央明纹一级明纹二级明纹第16页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一（单缝衍射对多缝干涉的影响）-66543210-1-2-3-4-501-12-2-66543210-1-2-3-4-5光栅衍射的光强分布=5第17页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一 缺级：按多缝干涉应出现明纹处，由于单缝衍射效应反成为暗纹的现象。 如果光栅常数 与缝宽 构成整数比时，就会发生缺级现象。-66543210-1-2-3-4-5第18页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一暗纹和次明纹（个矢量叠加相消）相邻狭缝光程差：相邻狭缝位相差：光栅暗纹：第19

6、页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一光栅暗纹：明纹 相邻两明纹间，有-1个暗纹，-2个次明纹，次明纹光强很弱，相邻两明纹间形成一片暗背景。-66543210-1-2-3-4-5第20页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一一定， 减少， 增大一定， 增大， 增大光栅常数越小，明纹间相隔越远入射光波长越大，明纹间相隔越远能看到条纹的最高级数4.光栅衍射条纹特点的讨论：第21页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一1 条 缝20 条 缝3 条 缝5 条 缝光栅中狭缝条数越多，明纹越细越亮,暗区愈宽亮纹的光强:：单缝光强）（：狭缝数，光栅暗纹：第22页，共24页，2022年，5月20日，17点47分，星期一 （单缝衍射对多缝干涉的影响）-66543210-1-2-3-4-501-12-2-66543210-1-2-3-4-5 光栅衍射的光强分布=5第23页，共