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1、第二章第二章 光光 的的 衍衍 射射Diffraction of light1 惠更斯菲涅耳原理 菲涅耳半波帶 菲涅耳衍射 夫瑯禾費單縫衍射 夫瑯禾費圓孔衍射 平面衍射光柵 晶體對X射線的衍射23Huygens-Fresnel principleSE41、光的衍射實驗現(xiàn)象(Diffraction Phenomena of light)一、光的衍射現(xiàn)象一、光的衍射現(xiàn)象?光線光線拐彎了！拐彎了！31、光的衍射實驗現(xiàn)象光的衍射： 光繞過障礙物偏離直線傳播而進入幾何 陰影，并在屏幕出現(xiàn)光強不均勻的分布的現(xiàn)象。 障礙物的線度和光的波長相比擬63界定： （狹義）b2定義： 機械波（聲波、超聲波、水波）、電

2、磁波（微波、光波）、物質(zhì)波（電子、中子、）4共同性：惠更斯原理惠更斯原理72.惠更斯原理： 任何時刻波面上的每一點都可作為次波的波源,各自發(fā)出球面次波;在以后的任何時刻,所有這些次波波面的包絡(luò)面形成整個波在該時刻的新波面. “次波”假設(shè)能解釋：直線傳播、反射、折射、 晶體的雙折射 困難：倒退波 的存在，無法計算振幅 （沒有涉及波長振幅相位） 8三三. .菲涅耳對惠更斯原理的改進菲涅耳對惠更斯原理的改進1.1.改進：改進： 根據(jù)根據(jù)“波面波面”假設(shè)假設(shè) 補充了振幅相位的定量補充了振幅相位的定量表示式，增加了表示式，增加了“次波相干疊加次波相干疊加”. .2. 2. 惠更斯菲涅耳原理惠更斯菲涅耳原

3、理: :9 P點的光強是由顯露的某波面S上所有面元 dS S 所發(fā)出的次波在該點相干疊加的結(jié)果。103.1cos()2()pdEkrtrdSdEnr 四個假設(shè)：所有次波都有相同的初相位次波是球面波隨傾角 增大而減小、相位差、光程差無倒退波無倒退波，為傾斜因子為傾斜因子 0)(K, 2)(KK)(K0)(K) tkrcos(r)(dsKdEmax 菲涅耳衍射積分菲涅耳衍射積分 ds) tkrcos(r)Q(A)(KcdEEds) tkrcos(r)(KcdEs 13理念：利用次波相干疊加思想，將光場的傳 播問題轉(zhuǎn)換成易于處理的疊加問題。 嚴格的解：電磁場的矢量波理論，數(shù)學(xué)處理為并矢格林函數(shù)。 光強 )P(E*EE)P( I2 14 (2) (2) 夫瑯和費衍射夫瑯和費衍射遠場衍射遠場衍

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