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光的衍射基本概念、规律
 
   光在传播路径中,遇到不透明或透明的障碍物,绕过障碍物,产生偏离直线传播的现象称为光的衍射。
       
  
       
-菲涅尔原理
分次波面图像
惠更斯-菲涅尔原理
    惠更斯提出,媒质上波阵面上的各点,都可以看成是发射子波的波源,其后任意时刻这些子波的包迹,就是该时刻新的波阵面。惠更斯-菲涅尔原理能定性地描述衍射现象中光的传播问题。
   
菲涅尔充实了惠更斯原理,他提出波前上每个面元都可视为子波的波源,在空间某点P的振动是所有这些子波在该点产生的相干振动的叠加,称为惠更斯-菲涅尔原理。
   (1)菲涅尔衍射:光源和观察点距障碍物为有限远的衍射称为菲涅尔衍射。
   (2)夫琅和费衍射:光源和观察点距障碍物为无限远,即平行光的衍射为夫琅和费衍射。
※特别强调
    干涉是有限多束光(分离的)相干叠加,衍射是波阵面上无限多子波连续的相干叠加,这种计算对于菲涅尔衍射相当复杂,而对于夫琅和费衍射则比较简单,主要讨论夫琅和费衍射。
    (1)单缝衍射
单缝衍射图示
flash衍射图
     用半波带法处理衍射问题,可以避免复杂的计算,缺点是精确度不够。
     把单缝处的波面分割成等宽的平行窄带,是分得的相邻两条窄带上的对应点发出的沿θ方向的子波光线的光程差为λ/2,则这样分得的窄带称为半波带,提醒注意:分割的是波面。
         单色光垂直入射,当单缝恰好被分成了偶数歌半波带,即单缝上下边缘衍射角为θ的两条子波光线的光程差Δ=asinθ等于半波长的偶数倍。在该点出现光极小。
        衍射暗纹中心位置:
    
                       
         当单缝恰好分成奇数个半波带,Δ=asinθ半波长的奇数倍。此方向上偶数个半波带相干抵消,剩下一个半波带未被抵消,在该点产生“次最大”。可见,波面被分成的半波带数越多,每个半波带的面积也就越小,对该点光强贡献也就越小。所以θ角越大,“次最大”也就越小。
          衍射亮纹中心位置:
                               
          波阵面上个子波的光线到达θ为零处的光程相同,即光程差为零,则合振动在该点产生”主极大“,中央主极大中心位置:
                                           
          衍射条纹:平行于单缝的一组直条纹,中央明纹最亮,而且宽度是其他明纹的两倍。
        
          中央明纹的角宽度:        
         
          光强分布:     
 
        ★缝宽和光波波长对衍射条纹也有一定影响。
        (2)园孔衍射
圆孔衍射图示
圆孔衍射flash演示
    第一级暗环的位置: