高二物理竞赛夫琅禾费单缝和距孔衍射课件.pptx

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1、1、夫琅禾费单缝和距孔衍射、夫琅禾费单缝和距孔衍射用复数积分法计算光强分布用复数积分法计算光强分布是常数是常数 O其中：其中： 若若 ，设：设： 则：则： 若若 ，则，则 , 其中：其中： 单缝衍射因子的特点单缝衍射因子的特点1）有一个主极强和一些次极强，）有一个主极强和一些次极强， 次极强之间夹着极小值点。次极强之间夹着极小值点。 2）主极强）主极强零级衍射斑零级衍射斑（1）零级斑的位置就是几何像点的位置）零级斑的位置就是几何像点的位置（2）光程差为零的会聚点才是衍射的主极强点）光程差为零的会聚点才是衍射的主极强点3）次极强的位置和强度）次极强的位置和强度令：令： 得：得： 对应次极强对应次

2、极强 次极强处在超越方程次极强处在超越方程 根的位置处根的位置处 即：即： 对应对应： 次极强的强度次极强的强度： 次极强弱得多，绝大部分能量集中在零级斑。次极强弱得多，绝大部分能量集中在零级斑。 衍射暗斑的位置衍射暗斑的位置时，有：时，有： ,暗斑对应的位置：暗斑对应的位置： 即：即： 注意：注意：此时此时 次极强亮斑的角宽度次极强亮斑的角宽度 和零级斑的半角宽和零级斑的半角宽（1）定义：）定义：相邻暗斑的角距离称作相邻暗斑的角距离称作 次极强亮斑的角宽度次极强亮斑的角宽度（2）角宽度的值）角宽度的值:（3）零级斑的半角宽）零级斑的半角宽零级斑在零级斑在 之间，之间，则其半角宽为：则其半角宽

3、为： 半线宽为：半线宽为： 零级斑的角宽度比次极强亮斑的零级斑的角宽度比次极强亮斑的 角宽度角宽度大一倍大一倍。（4）半角宽的物理意义）半角宽的物理意义（1） 是衍射效应强弱的标志是衍射效应强弱的标志（2）波长一定时，缝宽越小，）波长一定时，缝宽越小， 越大，越大， 衍射效应越强。衍射效应越强。反之：反之： 时，时， 此时光束沿直线传播。此时光束沿直线传播。（3）缝宽一定时，波长越长，衍射效应越显著。）缝宽一定时，波长越长，衍射效应越显著。 波长越短，衍射效应越小。波长越短，衍射效应越小。 几何光学就是几何光学就是 的极限。的极限。6）线光源的单缝衍射）线光源的单缝衍射衍射图样为直线条纹，是无数点光源衍射图样为直线条纹，是无数点光源形成的衍射图样非相干叠加的结果。形成的衍射图样非相干叠加的结果。