江苏大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第十二章 光学 12.8 单缝的夫琅禾费衍射

12.8单缝的夫琅禾费衍射 12.8单缝的夫琅禾费衍射 一.单缝的夫琅禾费衍射 实验装置 前页后页目录 1

前页 后页 目录 1 12.8 单缝的夫琅禾费衍射 实验装置 S L1 L2 K E 一. 单缝的夫琅禾费衍射 12.8 单缝的夫琅禾费衍射

12.8单缝的夫琅禾费衍射 半波带法 平行光垂直入射到单缝时，经 过单缝上、下沿的两束光的光程差 δ=BC=asim0 0 央明纹极大 E 0称为衍射角 前页后页目录 2

前页 后页 目录 2 12.8 单缝的夫琅禾费衍射  = BC = asin 半波带法 平行光垂直入射到单缝时，经 过单缝上、下沿的两束光的光程差 A B E o a  C  称为衍射角 P o S 中 央 明 纹 极 大 

12.8单缝的夫琅禾费衍射 单缝等分成N个条带，特定的衍射角下，经过一 个条带上下沿的两束光的光程差是半个波长，这样的 条带叫半波带。 6=BC=asin0=N 2 N称为半波带数 相邻半波带千干涉相消 前页后页目录 3

前页 后页 目录 3 12.8 单缝的夫琅禾费衍射 A B C a  2  A1 A2 单缝等分成N个条带，特定的衍射角下，经过一 个条带上下沿的两束光的光程差是半个波长，这样的 条带叫半波带。 G1 G2  = = BC sin a  2 = N   N称为半波带数 相邻半波带干涉相消

12.8单缝的夫琅禾费衍射 暗纹极小位置 偶数个半波带N=2,4,6..6=N 2 6=asin0=±(2k)月 (k=1,2,3…) 明纹极大位置 奇数个半波带N=3,5,7… 6 =asin0E±2K+ (k=1,2,3…) 中央明纹极大 δ=asin0=0 以上各式适用于光垂直入射到单缝 前页后页目录 .4

前页 后页 目录 4 12.8 单缝的夫琅禾费衍射 暗纹极小位置 2 1 2 3 2 = =  = a k k sin ( ) ( , , ...)    明纹极大位置 2 1 1 2 3 2 = =  + = a k k sin ( ) ( , , ...)    中央明纹极大   = = asin 0 偶数个半波带 奇数个半波带 2 = N   以上各式适用于光垂直入射到单缝 N = 2 4 6 , , ... N = 3 5 7 , ,

12.8单缝的夫琅禾费衍射 衍射条纹的光强分布 暗纹级 3 2 1 1 1.0 0 明纹级 201510551015200 前页后页目录 5

前页 后页 目录 5 12.8 单缝的夫琅禾费衍射 衍射条纹的光强分布 暗纹级 1 2 3 明纹级 0 1 2 I 2015 10 5 5 10 15 20  1 0. I 

12.8单缝的夫琅禾费衍射 中央明纹的宽度 中央明纹半角宽度 0 arcsin a 中央明纹角宽度20 Axo 中央明纹线宽度 △x=2ftan0 f ≈2 fsin, asin=(2k) 2 前页后页目录 6

前页 后页 目录 6 12.8 单缝的夫琅禾费衍射 中央明纹的宽度 f 中央明纹半角宽度 1 arcsin a   = 中央明纹角宽度 1 2 2 2 a k sin ( )   = 中央明纹线宽度 0 1 x f = 2 tan 2 f a   1 o  0 x 1  2 f sin

12.8单缝的夫琅禾费衍射 其它明纹的宽度 第一级明纹角宽度 △0=02-0 第二级明纹角宽度 △x △8=03-02 第一级明纹线宽度 △r=ftan,-ftan0 月 f 第二级明纹线宽度 asin =(2k) △x=ftan-ftan, 前页后页目录7

前页 后页 目录 7 12.8 单缝的夫琅禾费衍射 其它明纹的宽度 第一级明纹角宽度 2 1    = − 第一级明纹线宽度 2 1 x f f = − tan tan   f a   f 2 2 a k sin ( )   = 2  3  第二级明纹角宽度 3 2    = − 第二级明纹线宽度 3 2 x f f = − tan tan   o x 1 

12.8单缝的夫琅禾费衍射 影响衍射条纹的因素 asin-(2k) (1)缝宽 △xo=2ftan0 (2)波长 (3)透镜焦距 其它问题 (1)微移单缝 条纹不变 (2)微移透镜 E 条纹与透镜同向移动 前页后页目录 8

前页 后页 目录 8 12.8 单缝的夫琅禾费衍射 影响衍射条纹的因素 (1)缝宽 (2)波长 (3)透镜焦距 2 2 a k sin ( )   = A B E 0 1 x f = 2 tan (1)微移单缝 (2)微移透镜 其它问题 条纹不变 条纹与透镜同向移动

12.8单缝的夫琅禾费衍射 光倾斜入射 E 6=DB+BC=asina+asin6=N2N=2,4暗纹 2 N=3,5…明纹 前页后页目录 9

前页 后页 目录 9 12.8 单缝的夫琅禾费衍射 光倾斜入射 A B D  E o  C P o  = = asin 2 = N  DB BC + +asin 暗纹 明纹 N = 2 4, ... N = 3 5,

12.8单缝的夫琅禾费衍射 8=asina+asina B E 入射角改变时，条纹整体移动 中央明纹位置δ=a(sin+sinB)=0 前页后页目录10

前页 后页 目录 10 12.8 单缝的夫琅禾费衍射 中央明纹位置    = + = a(sin sin ) 0 E o o 入射角改变时，条纹整体移动   A B    = + a a sin sin