西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第四篇 振动与波动 第15章 波的干涉、衍射和偏振(15-4)光的夫琅和费衍射

第四篇振动与波动 第15章波的干涉、衍射和偏振 第个2玉计 本章共8讲
? 本章共8讲 第四篇 振动与波动 第15章 波的干涉、衍射和偏振

§15.4光的夫琅和费衍射 单缝夫琅和费衍射 装置: y S 透镜 单缝透镜 屏 光源置于L的焦点上,屏置于L2的焦平面上。 缝宽a:其上每一点均为子波源,发出衍射光线 衍射角p:衍射光线与波面法线夹角
§ 15.4 光的夫琅和费衍射 一. 单缝夫琅和费衍射 1. 装置: 光源置于 L1的焦点上,屏置于 L2的焦平面上。 缝宽a: 其上每一点均为子波源,发出衍射光线 衍射角 : 衍射光线与波面法线夹角

L P A≠0 S △=0 fI 透镜 单缝透镜 屏 q=0衍射光线汇集于L2焦点F △=0中央明纹中心 q≠0衍射光线汇集于L2焦平面上某点P △≠0P处光强可由菲涅耳公式计算 菲涅耳波带法 介绍确定P光强的两种简便方法 振幅矢量叠加法
0 衍射光线汇集于 L2焦点 F 0 中央明纹中心 0 衍射光线汇集于 L2焦平面上某点 P 0 P处光强可由菲涅耳公式计算 介绍确定P光强的两种简便方法 菲涅耳波带法 振幅矢量叠加法 0 0 : P

2.菲涅耳波带法(半定量方法) 衍射角为的一束平行 光线的最大光程差: B △=BC= a sin g AAA 用去分△,设△=n 2 对应的单缝a被分为 n个半波带 B n=0q=0 对应中央明纹中心
2. 菲涅耳波带法(半定量方法) 光线的最大光程差: 衍射角为的一束平行 BC a sin A B a f P x o C 2 2 用 去分 ,设 n 对应的单缝a被分为 n个半波带 2 λ A2 A1 A3 A4 n 0 0 对应中央明纹中心 A B a f o

n为偶数: 相邻两半波带中对应光线 .△q= 两两相消,屏上相聚点为暗纹 n为奇数: 剩下一个半波带中的衍 射光线未被抵消 对应的屏上相聚点为明纹中心 n≠整数:对应非明、暗纹中心的其余位置
, 相邻两半波带中对应光 线 2 两两相消,屏上相聚点为暗纹 n为偶数: 2 λ . . . A B a f P x o C 2 λ A2 A1 A3 A4 2 λ . . . A B a f P x o C 2 λ A2 A1 A3 n为奇数: 剩下一个半波带中的衍 射光线未被抵消 对应的屏上相聚点为明纹中心 n 整数: 对应非明、暗纹中心的其余位置

明暗纹条件: 0 中央明纹中心 △= asin g ±(2k+1) 2 各级明纹中心 士k 暗纹 k=1、2、3…注意:k≠0 讨论1.单缝衍射与双缝干涉二者明暗纹条件是否相互矛盾? 双缝干涉单缝衍射 明纹条件4=±k44=12+0 9 2 a 暗纹条件A=±(2k+1)44=±Ak s max 条纹级次k=0、1、2、k=12、 不矛盾!单缝衍射A不是两两相干光线的光程差,而是衍射角为 p的一束光线的最大光程差
*明暗纹条件: a sin 0 2 (2 1) k 中央明纹中心 各级明纹中心 k 暗纹 k 1、2、3 注意: k 0 讨论1.单缝衍射与双缝干涉二者明暗纹条件是否相互矛盾? 双缝干涉 单缝衍射 明纹条件 暗纹条件 k 2 (2 1) k 2 (2 1) k k 条纹级次 k 0、1、2、 k 1、2、 max 不矛盾!单缝衍射Δ不是两两相干光线的光程差,而是衍射角为 φ的一束光线的最大光程差

讨论2单缝衍射明暗纹条件中k值为什么不能取零? 三级 二级一级中央明纹 级二级 暗纹暗纹暗纹 明纹、明纹 3元 2元 0 九3 5元 2 T 暗纹公式中k=0△=0为中央明纹中心,不是暗纹 明纹公式中k=04λ仍在中央明纹区内 2 不是明纹中心
讨论2.单缝衍射明暗纹条件中 k 值为什么不能取零? 中央明纹 一级 明纹 二级 明纹 一级 暗纹 二级 暗纹 三级 暗纹 sin 0 a 2a 3 a 2 a 3 a 2a 5 2 2 2 2 2 2 暗纹公式中 k 0 0 为中央明纹中心,不是暗纹 明纹公式中 k 0 2 仍在中央明纹区内 不是明纹中心

讨论3.计算衍射条纹角宽度 中央明纹中心 sIn≈φ=〈±k 暗纹 =12、 ±(2k+1) λ明纹 2a 中央明纹:两条一级暗纹之间4k=2,Aq 2 其余明、暗纹:k=1,4g 中央明纹一级明纹 中央明纹角宽度 为其余条纹角宽 度的两倍
讨论3. 计算衍射条纹角宽度 sin 0 a k 中央明纹中心 暗纹 a k 2 (2 1) 明纹 k 1、2、 中央明纹:两条一级暗纹之间 a k 2 2, 其余明、暗纹: a k 1, 0 k -1 1 2 中央明纹 一级明纹 中央明纹角宽度 为其余条纹角宽 度的两倍

讨论4.计算衍射条纹线宽度 L2 x=fto Ax=∫(tgq2-tgg) Ax=f(q2-g)=∫·△q 2 中央明纹△x=2·f 其余明纹 aλa f 中央明纹线宽度为其余明纹线宽度的两倍
x f tg ) 2 1 x f (tg tg x f(2 1) f f o x L2 中央明纹 f a x 2 其余明纹 f a x 中央明纹线宽度为其余明纹线宽度的两倍。 讨论4. 计算衍射条纹线宽度

讨论5.条纹亮度分布是否均匀,为什么? 由菲涅尔波带法: 中央明纹中心: 中央明纹集中大部分能量 明条纹级次越高亮度越弱 全部光线干涉相长 级明纹中心: 屏幕 部分光线干涉相长 3 二级明纹中心: 部分光线干涉相长 5
讨论5.条纹亮度分布是否均匀,为什么? 中央明纹集中大部分能量, 明条纹级次越高亮度越弱. I 屏幕 中央明纹中心: 全部光线干涉相长 一级明纹中心: 部分光线干涉相长 3 1 二级明纹中心: 部分光线干涉相长 5 1 由菲涅尔波带法:
按次数下载不扣除下载券;
注册用户24小时内重复下载只扣除一次;
顺序:VIP每日次数-->可用次数-->下载券;
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第四篇 振动与波动 第15章 波的干涉、衍射和偏振(15-3)惠更斯-菲涅耳原理.ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件:第四篇 振动与波动 第十四章 波的产生和传播 §14.1 平面简谐行波.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第四篇 振动与波动 第15章 波的干涉、衍射和偏振(15-2)光的干涉(续).ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第四篇 振动与波动 第15章 波的干涉、衍射和偏振(15-2)光的干涉.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第四篇 振动与波动 第15章 波的干涉、衍射和偏振(15-1)波的叠加原理干涉.ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件:第四篇 振动与波动 第十三章 振动 §13.1 简谐振动.ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件:第十章 电磁感应(辽宁工程技术大学).ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件:第十一章 电磁场和电磁波(辽宁工程技术大学).ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件:第十四章 光的偏振(辽宁工程技术大学).ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件:第十三章 光的衍射(辽宁工程技术大学).ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件:第十六章 量子物理学基础(辽宁工程技术大学).ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件:第十二章 光的干涉(辽宁工程技术大学).ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件:第九章 稳恒磁场与电磁场的相对性(辽宁工程技术大学).ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件:第八章 静电场和稳恒电场(辽宁工程技术大学).ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件:量子力学习题课(辽宁工程技术大学).ppt
- 辽宁工程技术大学:《大学物理》第二十二章 波动光学习题.ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件:第十六章 电磁感应(习题).ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件:第十二章 磁场(习题).ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件:第八章 静电场习题课.ppt
- 《大学物理》课程PPT教学课件(大学普通物理实验)绪论(不确定度与设计性实验).ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第四篇 振动与波动 第15章 波的干涉、衍射和偏振(15-4)光的夫琅和费衍射(续).ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第五篇 量子现象和量子规律 第16章 场的量子性 §16.1 热辐射 普朗克能量子假说 §16.2 爱因斯坦光子理论.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第五篇 量子现象和量子规律 第16章 场的量子性 §16.2 爱因斯坦光子理论(续)§16.3 氢原子光谱 玻尔理论.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第四篇 振动与波动 第15章 波的干涉、衍射和偏振(15-4)光的夫琅和费衍射(续).ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第五篇 量子现象和量子规律 第16章 场的量子性 §16.4 激光.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第五篇 量子现象和量子规律 第17章 量子力学的基本原理 §17.1 物质波假设及其实验验证 §17.2 不确定关系.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第五篇 量子现象和量子规律 第17章 量子力学的基本原理 §17.2 不确定关系(续)§17.3 波函数 薛定谔方程.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第五篇 量子现象和量子规律 第18章 量子力学应用简介 §18.2 固体能带理论基础.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第五篇 量子现象和量子规律 第18章 量子力学应用简介 §18.3 宏观量子现象 超导和超流(了解).ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第五篇 量子现象和量子规律 第18章 量子力学应用简介 §18.1 原子结构的量子理论.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第六篇 多粒子体系的热运动 第19章 近独立粒子体系的统计规律 §19.1 统计方法的一般概念.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第六篇 多粒子体系的热运动 第19章 近独立粒子体系的统计规律 §19.2 近独立子系的三种统计规律(了解)§19.3 M-B 统计在理想气体中的应用.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第六篇 多粒子体系的热运动 第20章 热力学第一定律和第二定律 §20.1 热力学基本概念 §20.2 热力学第一定律及其应用.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第六篇 多粒子体系的热运动 第20章 热力学第一定律和第二定律 §20.3 循环过程 卡诺循环.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)习题课热力学第一定律及其应用.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第六篇 多粒子体系的热运动 第20章 热力学第一定律和第二定律 §20.4 热力学第二定律.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第六篇 多粒子体系的热运动 第21章 熵 §20.2 克劳修斯熵公式 热力学第三定律.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)期末复习.ppt
- 西南交通大学:《大学物理》课程教学资源(PPT课件讲稿)第六篇 多粒子体系的热运动 第21章 熵.ppt
- 《晶体光学》第一章 晶体光学基础.ppt