五、单缝衍射(夫琅禾费衍射)
1. 衍射现象
- 光绕过障碍物进入几何阴影区的现象。
- 衍射显著条件:障碍物线度与波长可比拟。
2. 惠更斯-菲涅耳原理
- 波阵面上各点均可视为子波源;
- 各子波在空间相遇时相干叠加,决定该点光强。
3. 菲涅耳半波带法
- 将缝宽
处的波阵面分割成若干半波带; - 相邻半波带对应光线在屏上干涉相消。
- 最大光程差:
- 明暗纹条件:
暗 纹 明 纹 - 中央明纹(
):
4. 条纹位置( 为透镜焦距)
- 暗纹位置:
- 明纹位置:
5. 条纹宽度
- 中央明纹线宽度:
- 其他明纹线宽度:
- 中央明纹角宽度:
6. 光强分布
- 中央明纹光强最大;
- 次级明纹光强随级次增大迅速减弱;
- 暗纹处光强为零。
7. 干涉与衍射的区别
- 干涉:有限束光(如两束)的叠加;
- 衍射:无数子波的相干叠加,本质也是干涉。