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光的衍射
“光的衍射”纲要
一、基础
二、提高
三、拓展
光的衍射现象、基本理论、分类
1.单缝衍射
2.光栅衍射
1.圆孔衍射
2.X射线衍射
一、光的衍射简介
水波的衍射现象
一、光的衍射简介
光在传播过程中遇到尺寸与波长差不多的障碍物(缝)时，不再遵循直线传播，而是绕过障碍物（缝）在屏上形成明暗相间的条纹。
1.光的衍射现象
monochromatic light（单色光）
slit（缝）
lens（透镜）
lens（透镜）
single slit
circular aperture
circular obstacle
rectangular aperture
几种光的衍射现象
从同一波面上各点发出的子波是相干波 ；
： 时刻波阵面
*
传播到空间某一点时各子波进行相干叠加，
从而决定该点波的振幅 .
2. 惠更斯 — 菲涅耳原理
一、光的衍射简介
：波阵面上面元
(子波波源)
倾斜因子
夫 琅 禾 费 衍 射
在实验室实现
夫琅禾费衍射
光源、屏与缝相距无限远
缝
菲 涅 耳 衍 射
缝
光源、屏与缝相距有限远
3. 根据观察方式的不同，把光的衍射分为：
一、光的衍射简介
1.实验装置及现象
衍射角
（衍射角 ：向上为正，向下为负 .）
二、单缝衍射
二、单缝衍射
两相邻波带上各对应点所发出的子波到达
Q 点的光程差均为 /2。(倾斜因子相同)
2.菲涅耳半波带法
面积相等（子波数相同）；
相邻波带上的子波的光强（振幅）相等；
这
些
波
带
用宽为 /2的平面去分割最大光程差，把波面AB分割成k个波带
2.菲涅耳半波带法
二、单缝衍射
缝长
暗纹
中心
明纹
中心
二、单缝衍射
衍射角越大，半波带越窄，光强越小，条纹越暗。
3.衍射条纹的讨论
（1）衍射条纹特征:
（ 的两暗纹间的距离）
角范围
线范围
中央明纹的宽度
其它明暗条纹宽度
3.衍射条纹的讨论
（1）衍射条纹特征:
二、单缝衍射
上述暗纹和中央明纹(中心)位置是准确的，
其余明纹中心的位置较上稍有偏离。
sin
0.047
0.017
1
I / I0
0
相对光强曲线
0.047
0.017
/a
2( /a)
-( /a)
-2( /a)
3.衍射条纹的讨论
（2）几何光学是波动光学在 时的极限情况。
二、单缝衍射
（3）光的干涉和衍射本质上都是光的相干叠加。
缝宽减小，衍射光的光强减小，但衍射条纹增宽，
更清晰；
缝宽变大，衍射条纹变密变细；
当 时，衍射条纹完全消失，出现几何光学象。
干涉：有限多个分立的光束的相干叠加；
衍射：波面上无限多个连续子波的相干叠加；

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