PPT《在实验中实现》

在实验中实现 夫琅禾费衍射 11-7 单缝衍射 I 屏幕 菲涅尔波带法 夫琅禾费单缝衍射(衍射角 :向上为正,向下为负 .

) 菲涅尔波带法 衍射角 最大 设Q一半波带法 设暗AB分成两个半波带 相消 衍射为暗纹 缝长 (1) 衍射为暗纹的条件: 偶数个半波带 ? . A2 A1 λ

2 . . . A3 . . C B A a x f Q A4 两两相消,屏上相聚点为暗纹. 半波带个数: 三个半波带 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 波振面AB可分为奇数个半波带 (2) 衍射为明纹的条件: 半波带个数: 奇数个半波带 对应非明、暗纹中心的其余位置 (3) 奇(偶)数个半波长 (暗纹中心) (其余明纹中心) 中央明纹中心 衍射角 第一级暗 中央明区 区别: (2) 单缝衍射: (1) 双缝干涉: 半波长偶数倍 干涉明 干涉暗 半波长奇数倍 偶数个半波带 衍射暗 衍射明 奇数个半波带 半波带数目: 半波带数目: 中央明纹集中大部分能量,明条纹级次越高,亮度越弱. 中央明纹中心: 全部光线干涉相长 一级明纹中心: 二级明纹中心: 由菲涅尔波带法: 二 光强分布 I 屏幕 衍射角

三、主光轴 副光轴

四、条纹位置 明暗暗纹 明纹 明纹 暗纹

四、条纹宽度 明纹 暗纹 (1) 中央明纹: (2) 其余相邻暗(明)纹:

五、条纹的空间位置图 暗明明暗缝宽 b 变化,条纹如何变化? 减小, 增大 衍射效应越明显 讨论增大, 增大 衍射效应越明显 波长 变化,衍射效应如何变化 ? 单缝上移,零级明纹仍在透镜的焦点上. 根据透镜成像原理:平行于主光轴的光全部要汇聚在焦点上. 单缝上下移动,条纹是否移动? 衍射图不变 . 例1 一单缝,宽为b=0.1mm,缝后放有一焦距为50cm的会聚透镜,用波长?=546.1nm的平行光垂直照射单缝,试求位于透镜焦平面处的屏幕上中央明纹的宽度和中央明纹两侧任意两相邻暗纹中心之间的距离.如将单缝位置作上下小距离移动,屏上衍射条纹有何变化? 解 中央明纹宽度 其它明纹宽度 如将单缝位置作上下小距离移动,屏上衍射条纹不变 * 例2 如图,一雷达位于路边 15m 处,它的射束与公路成 角. 假如发射天线的输出口宽度 ,发射的微波波长是18mm ,则在它监视范围内的公路长度大约是多少? 中央明区 由暗纹条件 解 中央明区 衍射角 (暗纹中心) (其余明纹中心) 个半波带 个半波带 中央明纹中心 小结: 中央 其余 暗纹 明纹 补例1 在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为?的单色光垂直入射在宽度为3 ?的单缝上,对应于衍射角为30?的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为(A)2个(B) 3个(C) 4个(D) 6个 补例2 已知 b=0.6mm, f=0.40m, P(明) x=1.4mm, 求:(1) 波长;

(2) p点级次;

(3) 从P点看,半波带数目? 解:衍射为明: 可见光 11-24