第20章光的衍射.pptVIP

S1S2可分辨S1S2不可分辨S1S2恰可分辨100%73.6%点物S1的爱里斑中心恰好与另一个点物S2的爱里斑边缘（第一衍射极小）相重合时，恰可分辨两物点。物体并非放大足够倍后就能被看清楚，还需要足够高的分辨本领第30页，共57页，星期日，2025年，2月5日瑞利对一光学仪器来说，如果一个点光源的衍射图样的中央最亮处恰好与另一衍射图样的第一个最暗处相重合，这时两衍射图样重叠区的光强度约为单个衍射图样最大的80%，一般人的眼睛刚好能够判断出此为两个光点的像，即两个点光源恰好为这一光学仪器所分辨。这一准则叫做瑞利判据。瑞利判据第31页，共57页，星期日，2025年，2月5日对圆孔衍射图样来说，“恰能分辨”的两点光源的两衍射图样中心之间的距离应等于爱里斑的半径。此时两点光源在透镜处所张的角称为最小分辨角：光学仪器的分辨本领（分辨率）：第32页，共57页，星期日，2025年，2月5日望远镜最小分辨角望远镜分辨本领对被观察物，不可选择，为提高望远镜分辨本领，Id**S1S20?R实例：望远镜第33页，共57页，星期日，2025年，2月5日例2在通常明亮环境中，人眼瞳孔的直径约为3mm，问人眼的最小分辨角是多大？（?=5500A）如果纱窗上两根细丝之间的距离l=2.0mm，问离纱窗多远处人眼恰能分辨清楚两根细丝？解：人眼最小分辨角设人离纱窗距离为S，则恰能分辨第34页，共57页，星期日，2025年，2月5日20.4细丝和细粒的衍射巴比涅原理：两个互补透光屏所产生的振幅分布之和等于全透屏所产生的振幅分布。互补透光屏：十字细丝和透光四象限；微粒和圆孔E0=E1+E2在al时，E0=0，由此得E1=-E2I1=I2光强和振幅的平方成正比两个互补的透光屏所产生的衍射光强分布强度相同，因而具有相同的衍射图样。a第35页，共57页，星期日，2025年，2月5日20.5光栅衍射一、光栅衍射1、基本概念光栅—大量等宽等间距的平行狭缝(或反射面)构成的光学元件。d反射光栅d透射光栅种类：第36页，共57页，星期日，2025年，2月5日a是透光（或反光）部分的宽度d=a+b?光栅常量b是不透光(或不反光)部分的宽度光栅常数光栅衍射装置图第37页，共57页，星期日，2025年，2月5日光栅衍射演示二、光栅的衍射图样第38页，共57页，星期日，2025年，2月5日设光栅的每个缝宽均为a，在夫琅禾费衍射下，每个缝的衍射图样位置是相重叠的。不考虑衍射时,多缝干涉的光强分布图：sin?N2sin2N?/sin2?04-8-48(?/d)多光束干涉光强曲线第39页，共57页，星期日，2025年，2月5日λθadf透镜Iθθ衍射光相干叠加衍射的影响：多缝干涉条纹各级主极大的强度不再相等，而是受到了衍射的调制。主极大的位置没有变化。第40页，共57页，星期日，2025年，2月5日第20章光的衍射第1页，共57页，星期日，2025年，2月5日【学习目的】1、了解惠更斯-菲涅尔原理，掌握半波带分析方法。2、掌握夫琅和费单缝衍射条纹分布规律，掌握光栅衍射公式。3、了解圆孔夫琅和费衍射、仪器分辨本领和X射线衍射现象。第2页，共57页，星期日，2025年，2月5日§20.1光的衍射和惠更斯-菲涅耳原理§20.2单缝的夫琅禾费衍射§20.3光学仪器的分辨本领§20.4细丝和细粒的衍射§20.5光栅衍射§20.6X射线衍射第3页，共57页，星期日，2025年，2月5日水波的衍射现象光的衍射现象20.1光的衍射和惠更斯-菲涅耳原理第4页，共57页，星期日，2025年，2月5日一、光的衍射现象缝较大时，光是直线传播的阴影屏幕缝很小时，衍射现象明显屏幕第5页，共57页，星期日，2025年，2月5日*S衍射屏观察屏a???10-3a光在传播过程中,绕过障碍物的边缘而偏离直线传播的现象,称为光的衍射现象。?*S衍射屏观察屏L?L小孔衍射单缝衍射第6页，共57页，星期日，2025年，2月5日二、衍射的分类菲涅耳衍射是指当光源和观察屏，或两者之一离障碍物（衍射屏）的距离为有限远时，所发生的衍射现象。光源?·观察屏衍射屏菲涅耳衍射光源—障碍物—接收屏距离为有限远近场衍射1