文档介绍：杨长铭
第四篇波动光学
主讲人:杨长铭
2
4
3
5
0
(
sin
q
)
+
a
b
l
l
l
l
l
l
l
l
l
2
3
l
4
5
l
6
l
6
波动光学:包括光的干涉、光的衍射、光的偏振
波动光学的理论基础是电磁场理论。
第二章光的衍射
§
阴
影
屏幕
缝较大时,光是直线传播的
缝很小时,衍射现象明显
屏幕
定义: 光在传播过程中能绕过障碍物的边缘而偏离直线传播的现象.
二. 惠更斯——菲涅耳原理
表述: 波传到的任何一点都可看作发射子波的波源,
从同一波阵面上各点发射的子波在空间某点相遇而
相干叠加,决定该点波的光强.
如图,设波阵面面元dS在距离为r的P处产生的光矢量为dE
·
·
p
dE(p)
r
Q
dS
S(波前)
设初相为零
n
缝很小时,衍射现象明显
屏幕
定义: 光在传播过程中能绕过障碍物的边缘而偏离直线传播的现象.
K()随增大而减小.
P处波的强度
光源S、衍射屏R、
(1) 菲涅耳衍射
二. 惠更斯——菲涅耳原理
表述: 波传到的任何一点都可看作发射子波的波源,
从同一波阵面上各点发射的子波在空间某点相遇而
相干叠加,决定该点波的光强.
如图,设波阵面面元dS在距离为r的P处产生的光矢量为dE
·
·
p
dE(p)
r
Q
dS
S(波前)
设初相为零
n
*
S
衍射屏R
观察屏P
a
10 - 3 a
(2) 夫琅禾费衍射
光源S、衍射屏R、.
*
S
衍射屏
观察屏
L
L
K()随增大而减小.
P处波的强度
光源S、衍射屏R、
(1) 菲涅耳衍射
§
/a
-(/a)
2(/a)
-2(/a)
sin
I
0
明纹等间距
中央明纹宽度是其它明纹的两倍
(菲涅耳半波带法)
.
*
S
衍射屏R
观察屏P
a
10 - 3 a
(2) 夫琅禾费衍射
光源S、衍射屏R、.
*
S
衍射屏
观察屏
L
L
a
·
A
B
O
L
——中央明纹(中心)
,故O点为亮条纹(中央明纹).
p
δ
,平行于副光轴的光会聚于P点.
§
/a
-(/a)
2(/a)
-2(/a)
sin
I
0
明纹等间距
中央明纹宽度是其它明纹的两倍
(菲涅耳半波带法)
.
A→P和B→P的光程差
:
将波面AB分割成许多等面积的(半)波带,每个波带发出子波的强度相等,相邻波带上对应点发出的子波光线(如下图中的1 1′, 2 2′)达相遇点(P)的光程差均为λ/2,于是相邻半波带上各子波发出的光,在相遇点(P)处干涉相消.
a
·
A
B
O
L
——中央明纹(中心)
,故O点为亮条纹(中央明纹).
p
δ
,平行于副光轴的光会聚于P点.
a
θ
1′
2
B
A
半波带
半波带
1
2′
λ/2
半波带
半波带
1
2
1′
2′
时,可将缝分
把光程差δ分为的半波长λ/2倍数进行分析.
为两个“半波带”
A→P和B→P的光程差
:
将波面AB分割成许多等面积的(半)波带,每个波带发出子波的强度相等,相邻波带上对应点发出的子波光线(如下图中的1 1′, 2 2′)达相遇点(P)的光程差均为λ/2,于是相邻半波带上各子波发出的光,在相遇点(P)处干涉相消.