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时间：2021-11-22
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1、第22章光的衍射光的偏振本章目录22-1光的衍射和光的波动理论22-2单缝衍射22-3圆孔衍射光学仪器的分辨率22-4双缝衍射22-5衍射光栅22-6X射线衍射22-7光的偏振计划学时：22-1光的衍射和光的波动理论衍射现象波遇到障碍物时，绕过障碍物进入几何阴影区。波长和障碍物的大小可相比拟时就能观察到明显的衍射现象。一、菲涅耳亮斑2、惠更斯－菲涅耳原理惠更斯原理波面上的每一点均为发射子波的波源，这些子波的包络面即新的波阵面障碍物入射波衍射波菲涅耳原理对子波的振幅和相位作了定量描述波面上各面元——子波源rPSdSn空间任一点振动为所有子波在该点相干叠加的结果合振动：衍射本质：
2、子波的相干叠加22-2单缝衍射单缝衍射实验装置：屏幕ISL1L2a缝宽a:其上每一点均为子波源，发出球面波衍射光线与波面法线夹角屏置于L2的焦平面上一、半波带法确定衍射图样的分布：对应的单缝a被分为k个半波带BaxfPA..C.A12.....A3A2.对于缝宽一定时，半波带个数由衍射角确定。k为奇数:剩下一个半波带中的衍射光线未被抵消对应的屏上相聚点为明纹中心对应中央明纹中心对应非明、暗纹中心的其余位置k为偶数：两两相消，屏上相聚点为暗纹Isin0*明暗纹条件：中央明纹中心各级明纹中心暗纹注意：*条纹角宽度中央明纹中心暗纹明纹faI中央明纹其余明纹*计算衍射条纹线宽度中
3、央明纹其余明纹中央明纹集中大部分能量，明条纹级次越高亮度越弱。I屏幕中央明纹中心:全部光线干涉相长一级明纹中心:二级明纹中心:由菲涅尔波带法：二.衍射图样的光强分布每条光线在屏上引起光振动振幅相等将a划分为N个等宽的狭窄波带，设每个波带内能量集中于图中所示光线两相邻光线相位差两相邻光线光程差aPL用多边形法则进行N个大小相等、两两依次相差为的光振动的叠加令即中央明纹中心处振幅中央明纹光强则明纹：暗纹：请与半波带法比较sin22-3圆孔衍射光学仪器的分辨率一、圆孔衍射中央亮纹：爱里斑集中大部分能量角宽度为其余明纹2倍半角宽度：爱里斑对透镜中心张角的一半由理论推导可知:D越大
4、越小，衍射现象越不显著。二、光学仪器的分辨率物镜~圆孔物点的象~衍射图样两个点光源相距较远，能分辨。瑞利判据为爱里斑对透镜的张角张角变小两爱里斑中心距离为爱里斑的半径时，或者第一个象的爱里斑中心与第二个象的的爱里斑边缘重合时恰能分辨----瑞利判据。两点光源靠近此时两爱里斑重叠部分的光强为一个光斑中心最大值的80％，0则称为最小分辨角。恰能分辨两点光源继续靠近不能分辨光学仪器分辨率最小分辨角的倒数光学仪器的最小分辨角越小，分辨率就越高。光
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