文档介绍：大学物理第五版薄膜干涉,劈尖
2、实心劈尖：
联系干涉明暗条纹条件，可得:
结论: 劈尖上厚度相同的地方，两相干光的光程差相同，对应一定k值的明条纹或暗条纹。
实心劈尖
n1=1, n2=n, 使光垂直入射， i=0
如下假设：
（1）.每一面元 ∆S 发出的子波在P点引起的光振动的振幅与∆S的大小成正比,与∆S 到P点的距离r 成反比,并与r 和面元∆S 的法线方向之间的交角 有关, 越大则振幅越小。
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：波阵面上面元
(子波波源)
： 时刻波阵面
e
*
（2）.因波阵面S 上各点均同相位,所以任一面元∆S 在P点引起的光源振动的相位,仅由r决定。
所有面元 ∆S 发出的子波在P点引起的光振动:
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三 菲涅耳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
菲 涅 耳 衍 射
缝
光源、屏与缝相距有限远
衍射分类：
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在实验中实现
夫琅禾费衍射
END
28
S
*
屏幕
§11-7 单缝衍射
实验装置
f2
f1
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B
A
Q
f
定性分析：
设单缝宽为b ,波长为 的平行单色光垂直入射到单缝上
则：缝AB可视为波阵面的一部分，其上每一点为子波源，向各方向发出子波，用衍射线表示。
方向相同的一组衍射线经透镜会聚后在屏上同一点相遇（如O、Q、p）
定义：衍射线的方向与缝平面法线的夹角称为衍射角
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C
B
A
Q
f
(a) 的衍射线汇聚至屏幕中心O点，为中央明纹。
为任意角时,对应屏上的任一点Q处，是明纹还是暗纹取决于各衍射线在Q点的光程差。
作
再考虑经狭缝边缘出射的两条光线的光程差：
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b
sin
设想作一组间距为 的一系列平面与Ac平面平行，
菲涅耳半波带：
λ
2
λ
2
λ
2
λ
2
如图:
因各波带面积相等,可以
认为各波带发出的子波数目
相同,且 相邻两波带发出的子波在汇聚点之光程差正好是λ/2 。
这些平面也将单缝所在处的波阵面AB 沿缝宽方向分隔成一系列等宽的狭长波带面。
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自AB射出的光线因衍射角不同,分割AB的波带数目亦不同；衍射角越大，分割的半波带个数越多。
缝长
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结论：
若设缝AB 分成的半波带数为k ,即
(a)对给定的衍射角
若k为偶数,即单缝正好能分成偶数个半波带,则所有波带的作用成对地相互抵消,因而在p点出现暗纹；
若k为奇数,即单缝正好能分成奇数个半波带,则所有波带两两相消后,总要剩下一个半波带的光,在p点没有被抵消，因而p 点出现明纹；
由于相邻的半波带发出两两对应的光线在汇聚点的相位差总是 ，因此相邻两个半波带在Q点的振动相互抵消。
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因屏上各点与衍射角 一一对应，当 角由小到大时，对应的衍射光线间的最大光程差BC 逐渐增大，
(b)对不同的衍射角
一般情况，若单缝不能恰好分成半波长的整数倍，则p点的光强介于最明和最暗之间。
缝可分成的半波带数会经历偶、奇、偶、奇的变化，因而屏上就出现由中央到两侧的明暗条纹,形成单缝衍射图样。
干涉相消(暗纹)
干涉加强(明纹)
（介于明暗之间）
个半波带
个半波带
中央明纹中心
（ 个半波带）
单缝衍射的明暗纹条件
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中央明纹(零级明纹)
明纹
暗纹
说明：
(a)正负号表示同级衍射条纹对称分布在中央明纹两侧.
(b)单缝衍射的明暗条件从形式上看刚好与干涉相反,这正是利用干涉的结论所得出的必然结果。
(c)k不能取零。
熟记：
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二 衍射条纹的光强分布
光强分布不均匀.
中央明纹最亮,其它明纹的光强随级次增大而迅速减小.
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中央明纹的宽度:
其它明纹的线宽度均相等:
亮度
f
O
三、亮条纹的宽度
两个第一级暗纹中心之间的距离。
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f
O
既是透镜中心相对于中央明纹的张角,
也是形成第一级暗纹的光线对应的衍射角
根据衍射形成暗纹条件:
对于第一级暗纹,应取k=1
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单缝宽度变化，中央明纹宽度如何变化？
讨论：
41
越大， 越大，衍射效应越明显.
入射波长变化，衍射效应如何变化 ?
42
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 .
练****br/>43
例:水银灯发出的波长为546nm绿色平行光
。缝后放