《高职高专物理》第十章 光的波动理论及应用（10.7）惠更斯－费聂耳原理

第三次课:3学时 1题目:§10.7惠更斯-费涅耳原理 §108单缝衍射 §109圆孔衍射光学仪器的分辩本领 目的 了解惠更斯-菲涅耳原理。理解单缝夫朗禾费衍射条纹的分布规律。理解光栅 衍射公式。了解圆孔衍射和光学仪器分辨率 引入课题 光的衍射现象也能说明光的波动性。 二、讲授新课 §107惠更斯-费涅耳原理 光的衍射现象 当光通过较宽的狭缝时,在屏幕上映出单缝像,呈现为一宽带。这时可认为 光是沿直线传播的。如果缩小单缝的宽度,当缝宽小到可以与波长相比拟(10-4m 数量级以下)时,在屏幕上出现的亮带虽然亮度降低,但宽度反而增大,甚至有 小部分光偏折到亮带的两侧,呈现明暗相间的条纹。这种现象称为光的衍射。 光的衍射:光在传播过程中,能绕过障碍物的边缘而偏离直线传播,在光场中形 成一定的光强分布的现象 二、惠更斯一菲涅尔原理 1690年,惠更斯为了说明波在空间逐步传播的机制,提出了一种设想,后人称 之为惠更斯原理。 1惠更斯原理: 自点光源发出的光波以速度u向前传播,t时刻波前上 每个点都可视为是新的子波的波源,新的波阵面就是 在波阵面上作半径为ut的诸级球面波的包络面

1 第三次课： 3 学时 1 题目： §10.7 惠更斯－费涅耳原理 §10.8 单缝衍射 §10.9 圆孔衍射 光学仪器的分辩本领 2 目的： 了解惠更斯－菲涅耳原理。理解单缝夫朗禾费衍射条纹的分布规律。理解光栅 衍射公式。了解圆孔衍射和光学仪器分辨率。 一、引入课题： 光的衍射现象也能说明光的波动性。 二、讲授新课： §10.7 惠更斯－费涅耳原理 一、光的衍射现象 当光通过较宽的狭缝时，在屏幕上映出单缝像，呈现为一宽带。这时可认为 光是沿直线传播的。如果缩小单缝的宽度，当缝宽小到可以与波长相比拟(10-4m 数量级以下)时，在屏幕上出现的亮带虽然亮度降低，但宽度反而增大，甚至有 一小部分光偏折到亮带的两侧，呈现明暗相间的条纹。这种现象称为光的衍射。 光的衍射：光在传播过程中，能绕过障碍物的边缘而偏离直线传播，在光场中形 成一定的光强分布的现象。 二、惠更斯 — 菲涅尔原理 1690 年，惠更斯为了说明波在空间逐步传播的机制，提出了一种设想，后人称 之为惠更斯原理。 1 惠更斯原理： 自点光源发出的光波以速度 u 向前传播，t 时刻波前上 每个点都可视为是新的子波的波源，新的波阵面就是 在波阵面上作半径为 ut 的诸级球面波的包络面

用惠更斯原理解释光的衍射现象: 2惠更斯一菲涅尔原理: 空间中任一点的振动,是所有这些子波波源发出的子波在该点的相干叠加。这个 发展了的惠更斯原理称为惠更斯-菲涅耳原理。 三、两种类型的衍射 P 菲涅尔衍射: 光源、屏与缝相距有限远 夫琅禾费衍射: 光源、屏与缝相距无限远 夫琅禾费衍射在实验中实现

2 用惠更斯原理解释光的衍射现象： 2 惠更斯－菲涅尔原理： 空间中任一点的振动，是所有这些子波波源发出的子波在该点的相干叠加。这个 发展了的惠更斯原理称为惠更斯-菲涅耳原理。 三、两种类型的衍射 菲 涅 尔 衍 射： 光源、屏与缝相距有限远 夫 琅 禾 费 衍 射： 光源、屏与缝相距无限远 夫琅禾费衍射在实验中实现 缝 P S