§2.2 菲涅耳衍射(圆孔和圆屏)——半波带法.pptVIP

§2.2 菲涅耳衍射（圆孔和圆屏）——半波带法 一、菲涅耳半波带法 1、菲涅耳半波带的分割 (1) 2、合振幅的计算 （1）合振幅： (2) （2）各半波带的振幅： (3) 先求 球冠面积 给两式分别微分并整理后 (4) 再考虑 随k的增大是缓慢减小的,故有 (5) 所以（2）式可写成： (6) 二、圆孔衍射 1、现象 图2.4 2、计算：菲涅尔半波带数 将一束光（光源是理想的单色点光源或单色平面光）投射在一个小圆孔 (7) (8) 3、讨论： 三、圆屏衍射 图2.7圆屏衍射 P点的光强分布： 讨论: ① 在圆屏几何影子的中心永远是亮点。圆屏能使点光源成实像，相当于一块会聚透镜！（当然圆屏要足够小才能观察到 ） ② 圆屏的面积愈小，P点的光愈强。 这个看似荒谬的结论是泊松于1818年在巴黎科学院研究菲涅耳论文时推出的结论 。 ③ 改变圆屏与光源和光屏之间的距离时，光强将会交替改变 四、菲涅耳波带片 图2.8菲涅耳圆波带片 1、定义 2. 圆型波带片的透镜功能 3、圆型波带的制作： 第一、照相法： 第二、还可利用牛顿圈的简单方法来实现 ?4、优点?和缺点 第一、制作简单，与普通透镜相比，容易制作长焦距的波带片。 第二、波带片可将一个点光源成几种像（亮点、细线和十字线等等）； 第三、起聚焦作用的波带片和普通透镜相比还具有面积大、轻便，可折叠和携带方便等优点，特别适宜用远程光通讯、测距以及宇航技术之中。 第四、消色差，波带片的焦距随波长的增加而缩短，正好与玻璃透镜的焦距色差相反，两者配合使用有利于消除光学系统的色差。 第一、由于波带片的焦距和光波波长有密切的关系，因此色差很大，只能用于单色光，目前主要用于激光的准值。 第二、多焦距的存在，这样对于给定的物点通过波带片可以给出多个像点。 （1）优点： （2）缺点： 五、直线传播和衍射的联系 1、光的传播总是按照惠更斯－菲涅耳原理进行。 2、光的直线传播的是指在光传播的过程中波面没有被遮蔽而表现的传播现象。 3、光的衍射传播的是指在光传播的过程中波面被遮蔽而表现的传播现象。 所以，衍射现象是光的波动特性最基本的表现.光沿直线传播不过是衍射现象的极限而已。 至于衍射现象是否显著则和障碍物的线度及观察的距离有关。