第二章畝动光学基本原理 nap. 2 Basic Principles of Optical Waves 主讲人:李玲教授
主讲人：李玲教授
失琅和费衍射
知识点： 1.夫琅和费衍射装置 2.夫琅和费单缝衍射花样 3.其他夫琅和费衍射花样
1.夹琅和费衍射装置
0 P 屏 幕 2 f S 1.夫琅和费衍射装置
2夹寢和费单缝衍射花样 草缝衍射异狭縫缝宽为a沿X方向r縫长为 b,沿y方向,b>>a X 屏
x 0 a x P 屏 幕 2 f S 2.夫琅和费单缝衍射花样 单缝衍射屏,狭缝缝宽为 a,沿x方向,缝长为 b ,沿y方向, b>>a
衍射弄上光强分布规律 把单縫处的波面分割成许多小窄条,面积ds=bdx, 宅们是振幡相等,初相位相等的子波娠,向各个方向 发出次级子波。来旬不同面元,具有相同衍射角θ的 光波,会聚在异幕上同一点P
衍射屏上光强分布规律 把单缝处的波面分割成许多小窄条，面积 ds = b dx, 它们是振幅相等，初相位相等的子波源，向各个方向 发出次级子波。来自不同面元，具有相同衍射角 的 光波，会聚在屏幕上同一点 P 。 x 0 a P 屏 幕 dx S
设ds为距中心为X的面元,到P点的光程为r,中心O 处的面元到P点的光程为『o,则这两光程之差为 70 sin dx X △=xsn6 6 屏 △=asn6
x 0 a x P 屏 幕 dx 2 f = asin 0 r r S = xsin 设 ds 为距中心为 x 的面元，到 P 点的光程为 r ，中心o 处的面元到 P 点的光程为 r0，则这两光程之差为 0 = − = − r r r xsin ,
由惠更斯葬涅耳原理,P点光振动的复振幡为 0(P)=Kyo F(O)e*dS=KU.F(O)e"bdx 夫寢和费阜縫衍射中,P点光来自同一方向,倾斜因子相同。 △=- sing r+△r i(6+△y) ik△
夫琅和费单缝衍射中，P点光来自同一方向，倾斜因子相同。 0 0 1 1 1 r r r r = + 0 0 ikr ik r ik r r ikr ( ) e e e e + = = = − r xsin . 由惠更斯-菲涅耳原理，P点光振动的复振幅为
将积分号中常数提到积分号外 +a/2 (P) ik △ e kardx a/2 a C ik x sine dx a/2 k I K xsin - ik sin 0 I 2
将积分号中常数提到积分号外， ( ) i k r U P C e d x + − = a 2 a 2 i k x s i n C e d x + − − = a 2 a 2 sin sin i k x e C ik + − − = − a 2 a 2 ( ) i k r U P C e d x + − = a 2 a 2 i k x s i n C e d x + − − = a 2 a 2 sin sin i k x e C ik + − − = − a 2 a 2
kasin e k asin e 丌asin6 SIn SIn SIn C sin e k a sin 6 丌asin6 k asin e asin e 2 在θ衍射方向上,单縫边缭光柬的光程差为△L=asin u的物理意义为边缘光柬在θ衍射方向上相位差之
2 sin 2 sin sin ~ k k a = C . sin sin sin ~ a a = Ca 令 sin sin 2 k a a u = = u 的物理意义为边缘光束在 衍射方向上相位差之半. 在 衍射方向上，单缝边缘光束的光程差为L=asin sin sin 2 sin 2 k a Ca k a =
