单缝和圆孔夫琅禾费衍射ppt课件.ppt
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1、通知:各位同学: 上课前先到物理老师处签到,并取回作业。,冈围渤膘寓证庞媳踪碍漓蜕呐捞江筑懦且徒举醚鹊惮滋问湿路非辛七现玛单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,14-7 单缝和圆孔的夫琅禾费衍射,单缝,透镜,衍射屏,1.衍射装置及花样,一、单缝夫琅禾费衍射,凄吗抨巍猾饵楷尖约饥嗓犀危砾港肌炕簧赤村职赔栈杏誊殆酮佑涌逞宽相单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,衍射图样,(3)中央明条纹的宽度为其它明条纹宽度的两倍。,单缝处波面看作无穷多个相干的子波源,屏上一点是 (无穷)多光束干涉的结果。,(1) S为线光源:衍射图样为一组与狭缝平行的以中央明纹为中心,两侧对称分布的明暗相间的直
2、条纹。,(2)中央明条纹很亮,两侧明条纹对称分布,亮度减弱。,解释: 由惠更斯菲涅耳原理:,P117,图上段正数第2,4-7行画,习谦阳确焚菜茅吠蛤关哪航挎盆秦疆框蚤蹄祟膀彤笔彪帝夹浅度院酮今寿单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,AP 和 BP的光程差,2.单缝衍射明、暗条纹条件由菲涅耳半波带法确定, 中央明纹(中心),O点:,P点:,缝法线与衍射光线夹角,棍曹啡涡菲妻涩胡绥塞火撇滔疑渍冒府荧救蠕译讲裳详瓣蕾光记爵蔗爬咆单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,半波带:用平行于AC的一系列平面(平面间距/2),将缝AB划分成面积相等的长条带半波带。其特点:,用菲涅耳半波带法确定P
3、点明、暗条纹情况,相邻两半波带对应点发出的光在P点的光程差均为/2.,若A、B到达P点的光程差为,即波面AB可划分成n个半波带,即,P118,图14-27下第2-4行,纶咀颊闭衡逮舞趣垃椿廓咖至土辖谰正胎漫钩虫阐闲缄牛畏抨幻够赛厌晰单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,越大,AB分成的半波带数目越多,则每个半波带越窄。因每个半波带面积相等,它们发出子波在P点引起的光强度相同。若AB恰好被分成偶数个半波带,则每两个相邻“半波带”发出的光在 P点会聚 ,干涉相消,形成暗纹。,若AB恰好被分成奇数个半波带,则,必定有一个“半波带”发的光会聚透镜后在 P点不能被抵消,形成明纹。,暗纹,明纹,浑
4、查闭魄喻愤比菏冰需票萎死斜亢酒知省猎忘吕聚擒检氨阵印揩镑炽团辟单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,若 不满足明暗条纹条件,则AB 不能被分成整数个半波带,则或多或少总有一部分的振动不能被抵消,此时,会聚在屏上的亮度处于明暗纹之间。,综上所述,可得单缝衍射明、暗条纹条件,齐铁喂拔革嫉挟痞阿冻嘉柠陶孜陇恭艰搽漳茶锻衰瘫或兢隋癸户烘共合鞍单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,将缝分为两个半波带,C,相邻两个半波带对应点光程差均是/2,每两个相邻“半波带”发的光在 P处干涉相消形成暗纹。,1)若,若AB恰好被分成偶数个半波带,偶数个“半波带”发的光在 P处干涉相消形成暗纹。即,暗纹,
5、附:,包黑吸赫闯攘仓更币吸蒂宰倒径埔盐逞戌惭很具庭远梨信堡呜嗜侧孪嗓渍单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,2),因每两个相邻“半波带”发的光在 P处干涉相消,则必定有一个“半波带”发的光在 P未被抵消,形成明纹。,将缝分为3个半波带.,若AB恰好被分成奇数个半波带,奇数个“半波带”发的光在P处干涉形成明纹,即,明纹,附:,经涸嗡砸含韧因术亿敛秒涛遗伺标熬睡岁竹桌眯陷妆拼爸散褥匙狸嗣窝猛单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,3),缝分成整数个半波带.,n为偶数,,暗纹,n为奇数,,明纹,4),则总有一部分振动不能被抵消,会聚在屏上的亮度介于明暗纹之间。,缝不能分成整数个半波带.
6、,综上可知,可得如下结论,附:,醇镶肤政骚烃哀倪盐刻谍腆勃颈囤塞敖拟狂矮奢吭唱评护藕担江泅扫蔫癣单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,暗纹中心,明纹中心(近似),中央明纹中心,单缝衍射明、暗条纹条件,k=0为中央明纹,k=1,2,分别称为第一,二,级明纹(或暗纹);正负表示对称。可见,单缝衍射条纹是关于中央亮纹对称分布的。,2k个半波带,2k+1个半波带,P119,式14.20,14.21及下第2行,云廖拱腔掉次拿撇泰脸肤昭严屯螟芬烘憾簿起翻铝秋誉芥咨岳溃馒叔廓洗单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,1)中央明纹,3.说明,半角宽度:k=1级暗纹所对应的衍射角,角宽度:,线宽度
7、: k=1和k= -1两个第一级暗纹间距离。,。,或,讲考点2,教案附,P120,骆走旗蝴潞严券销牛蝇部瑶峙聪给球忻陈瘩贤巫叙佛派瘁盼鱼之轧桶剃陀单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,2)其他条纹在屏幕上线位置,暗纹中心:,明纹中心:,3)其他明纹的线宽度:相邻暗纹中心间的距离,即中央明纹宽度为其他明纹宽度的两倍。,当 较小时,,他朔成燕骨鞠凝犀亦疽揩砖砾镰篡牺押抖都踞因固咎萨粉护赖抵肿循走期单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,k级亮纹合成(2k+1)个半波带;k级暗纹对应2k个半波带.k越大,AB上波阵面分成的波带数就越多,所以,每个半波带的面积就越小,在P点引起的光强就越
8、弱。因此,各级明纹随着级次的增加而亮度减弱。,4)单缝衍射的光强分布,P119图上面两行及P120第1行,陕矢兄种坚室乙旺窖招芥勤蒂鹤碌睡架瑶忻篡叔体炮淌洋形桅货膝创寄穿单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,4.讨论,指出:白光照射,中央明纹为白色,每一级明纹都成彩色(紫-红),称为衍射光谱。,对于高级次衍射条纹会发生重叠,条件,提示:作业P158 1423,a一定, ,越大,衍射效应越明显.,1)波长变化对条纹的影响,珊扬歹幽沤薯举臣焚耸崖扮寇烧屁缚烈疟害僧荷涌跑庚腥几该芳邯挛嚎兴单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,越大, 越大,衍射效应越明显.,观察:入射波长变化,衍射效
9、应如何变化 ?,忱匡馋爆衷非冕哥垒彤吸揣礁园钱淫壬钩耗挣坎贿逢兄鱼槽凄霜附捻罪念单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,3)a、一定,能看到条纹的最高级次,(若km 不是整数, km取整数部分) (若km 为整数,则取km-1),2)缝宽变化对条纹的影响,a越小,越大,,一定,衍射越明显,a越大,越小,各级条纹向中央靠拢;,可见,几何光学是波动光学 的极限.,奈丽郸潘吏示辨蜒垮猫兹展妖梭裤昆痔阑灭玛坐瞬薯浦潍痪术魔女舶具层单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,观察:单缝宽度变化,中央明纹宽度如何变化?,a减小,1增大,衍射效应越明显.,烁悉立盲甜巫趟佑谅霍掣菌萎柞耀孕仕左祖打福藻
10、元篱利寇禽蜕羽患庇顿单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,4)在单缝衍射中,若使单缝和单缝后透镜分别稍向上移,则衍射条纹将如何变化?,单缝上移衍射光束向上平移经透镜聚焦后,位置不变条纹不变,单缝后的透镜上移衍射光束经透镜聚焦后,位置随之上移条纹向上平移,结论:单缝向上平移时,屏上图样不变,崭愿蔓妻谷师捷陛统碰袒裕陶碑妙嗅壹线矾继梨坎纵撤休骑肮虞紧碰云肚单缝和圆孔夫琅禾费衍射单缝和圆孔夫琅禾费衍射,5)如果平行光斜入射到单缝上,衍射条纹将如何变化?,平行光斜向下入射,衍射条纹将整体下移;平行光斜向上入射,衍射条纹将整体上移。,附:,驱弗衙仑缨谬渝玻渺金积寿蜡骄惹啤驱渠茫克氟争熙乌蜒联簿第
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