青岛青岛科技 大学大学物理讲义
青岛青岛科技 大学大学物理讲义
圆孔衍射
单缝衍射
PH
*S
一 光的衍射 (diffraction)现象
G
*S
青岛青岛科技 大学大学物理讲义
S
二 惠更斯 — 菲涅尔原理
?S? r
e?
S?,波阵面上面元
(子波波源 )
菲涅尔指出 衍射图中的强度分布是因为衍射时，
波场中各点的强度由各子波在该点的相干叠加决定。
点振动是各子波在此产生的振动的叠加 。P
子波在 点引起的振动振幅 并与 有关,
r
s?? ?
P
,时刻波阵面tS
*P
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三 菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射
夫 琅 禾 费 衍 射
光源、屏与缝相距无限远
缝
1L
2L
在
实
验
中
实
现
夫
琅
禾
费
衍
射
S
R P
菲 涅 尔 衍 射
缝 P
S
光源、屏与缝相距有限远
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夫
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单
缝
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射
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衍射角
（衍射角,向上为正，向下为负,）?
b
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A
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Q
C
菲涅尔波带法
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1、半波带法
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B
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缝长
A
B
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2、光强分布
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讨 论
（ 1） 第一暗纹距中心的距离
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第一暗纹的衍射角
b
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一定,越大,越大，衍射效应越明显,b ?
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光直线传播0,0
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增 大, 减 小
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减 小, 增 大
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衍射最大
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中央明纹的宽度 f
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（ 2） 中央明纹 1?k（ 的两暗纹间）
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单缝宽度变化，中央明纹宽度如何变化？
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越大,越大，衍射效应越明显,?
1?
入射波长变化，衍射效应如何变化?
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o
R
f
（ 4） 单缝衍射的动态变化
单缝上移，零级明
纹仍在透镜光轴上,
单缝 上下 移动，根据透镜成像原理衍射图 不 变,
（ 3） 条纹宽度（相邻条纹间距）
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2)12(s i n
?? ??? kb 干涉加强（ 明纹 ）
b
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kk
1
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除了中央明纹外的其
它明纹、暗纹的宽度
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b
A
B
b
A
B
（ 5） 入射光非垂直入射时光程差的计算
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（中央明纹 向下 移动）
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（中央明纹 向上 移动）
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D
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例 1 设有一单色平面波斜射到宽度为 的单缝
上（如图），求各级暗纹的衍射角,
b
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A
B
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解
由暗纹条件
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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？
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m15?d
?15
m10.0?b
解 将雷达天线输出口看成是发出衍射波的单缝，
衍射波能量主要集中在中央明纹范围内,
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根据暗纹条件
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一定,越大,越大，衍射效应越明显,b ?
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（ 2） 中央明纹 1?k（ 的两暗纹间）
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单缝宽度变化，中央明纹宽度如何变化？
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（ 5） 入射光非垂直入射时光程差的计算
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例 1 设有一单色平面波斜射到宽度为 的单缝
上（如图），求各级暗纹的衍射角,
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青岛青岛科技 大学大学物理讲义
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
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