大学物理课件：11-7单缝衍射

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1、第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版1夫夫 琅琅 禾禾 费费 单单 缝缝 衍衍 射射（衍射角（衍射角 ：向上为正，向下为负）：向上为正，向下为负）sinbBC),3,2,1(2kkofLPRABsinbQC菲涅耳波带法菲涅耳波带法b衍射角衍射角第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版2oPRABQC1A2/22sinkb2)12(sinkb一一 半波带法半波带法,3,2,1k1A2AC2/bABb缝长缝长ABLoQABRLP第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第

2、五版第五版3),3,2,1(kkkb22sin干涉相消干涉相消(2)12(sinkb干涉加强干涉加强()2sinkb（介于（介于明明暗暗之间）之间）个半波带个半波带k2 个半波带个半波带12 k0sinb中央明纹中心中央明纹中心sinbBC 2k（个半波带）个半波带）k1A2AC2/oQABRLP第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版4sinIobb2b3bb2b3二二 光强分布光强分布kkb22sin干涉相消（干涉相消（）2)12(sinkb干涉加强（干涉加强（）第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第

3、五版5sinIobb2b3bb2b31L2LfSRPOxxsinfx当当 较小时，较小时，xfbfbfb2fb2fb3fb3b第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版6kkb22sin干涉相消（干涉相消（）2)12(sinkb干涉加强（干涉加强（）讨讨 论论第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版7(1)第一暗纹距中心的距离第一暗纹距中心的距离fbfx1第一暗纹的衍射角第一暗纹的衍射角barcsin1RPLobfx第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版8

4、一定，一定，越大，越大，越大，衍射效应越明显越大，衍射效应越明显.b1光直线传播光直线传播0,01b 增增大大，减减小小1b 一定一定减减小小，增增大大1b2,1b衍射最大衍射最大barcsin1第一暗纹的衍射角第一暗纹的衍射角第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版9角范围角范围 bbsin线范围线范围fbxfb中央明纹的宽度中央明纹的宽度fbxl2210(2)中央明纹中央明纹1k（的两暗纹间）的两暗纹间）第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版10 单缝宽度变化，中央明纹宽度如何变化？单缝宽度变化，

5、中央明纹宽度如何变化？第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版11 入射波长变化，衍射效应如何变化？入射波长变化，衍射效应如何变化？越大，越大，越大，衍射效应越明显越大，衍射效应越明显.1第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版12(3)条纹宽度（相邻条纹间距）条纹宽度（相邻条纹间距）bffflkk 1除了中央明纹外除了中央明纹外其它明纹的宽度其它明纹的宽度kkb22sin干涉相消（干涉相消（）2)12(sinkb干涉加强（干涉加强（）第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学

6、物理学第五版第五版13ofR(4)单缝衍射的动态变化单缝衍射的动态变化单缝上移，零级单缝上移，零级明纹仍在透镜光明纹仍在透镜光轴上轴上.单缝单缝上下上下微小移动，根据透镜成像原理衍微小移动，根据透镜成像原理衍射图射图不不变变 .第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版14bAB (5)入射光非垂直入射时光程差的计算入射光非垂直入射时光程差的计算)sin(sinbBCDB（中央明纹（中央明纹向下向下移动）移动）DC第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版15ABbDABC)sin(sin b（中央明纹（中

7、央明纹向上向上移动）移动）DC第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版16 例例1 一单缝，宽为一单缝，宽为b=0.1 mm，缝后放有一，缝后放有一焦距为焦距为50 cm的会聚透镜，用波长的会聚透镜，用波长=546.1 nm的的平行光垂直照射单缝，试求位于透镜焦平面处平行光垂直照射单缝，试求位于透镜焦平面处的屏幕上中央明纹的宽度和中央明纹两侧任意的屏幕上中央明纹的宽度和中央明纹两侧任意两相邻暗纹中心之间的距离如将单缝位置作两相邻暗纹中心之间的距离如将单缝位置作上下小距离移动，屏上衍射条纹有何变化？上下小距离移动，屏上衍射条纹有何变化？解解mm46.

8、520bfx中央明纹宽度中央明纹宽度其它明纹宽度其它明纹宽度mm 73.2bfx第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版17如将单缝位置作上下小距离移动，如将单缝位置作上下小距离移动，屏上衍射条纹不变屏上衍射条纹不变第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版18 例例2 2 如图，一雷达位于路边如图，一雷达位于路边 15 m 处，处，它的射束与公路成它的射束与公路成 角角.假如发射天线的输假如发射天线的输出口宽度出口宽度 ，发射的微波波长是，发射的微波波长是18 mm，则在它监视范围内公路长度约是多少？，

9、则在它监视范围内公路长度约是多少？m 10.0b15m 15d15m 10.0b第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版19 解解 将雷达天线输出口看成是发出衍射将雷达天线输出口看成是发出衍射波的单缝，衍射波能量主要集中在中央明纹波的单缝，衍射波能量主要集中在中央明纹范围内范围内.m 15d15m 10.0b第十一章第十一章 光学光学11-7 11-7 单缝衍射单缝衍射物理学物理学第五版第五版2015m 15dm 10.0b121s2ss根据暗纹条件根据暗纹条件,sinb37.10arcsinb)cot(cot1212dsss)15cot()15cot(dm 153第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版21本章目录本章目录选择进入下一节：选择进入下一节：11-6 11-6 光的衍射光的衍射117 117 单缝衍单缝衍射射11-9 11-9 衍射光栅衍射光栅 11-8 11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领11-10 11-10 光的偏振性光的偏振性 马吕斯定律马吕斯定律11-11 11-11 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振