《光的干涉》 第二章 光的衍射

第二章 制作人:从守民 煤师院物理系 从守民

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第21节光的衍射现象和惠更斯——葬涅耳原理 光的衍射现象 光线’拐弯了! S

煤师院物理系 从守民 2 第2.1节 光的衍射现象和惠更斯——菲涅耳原理 一、光的衍射现象 S ? ‘光线’拐弯了！

衍射现象:光波偏离直线传播而出 现光强不均匀分布的现象 E E 煤师院物理系 从守民

煤师院物理系 从守民 3 E S E S

手、惠更斯—菲涅耳原理 波传到的任何一点都是子波的波源;设S是某光波的波阵面, 在其上任一面元ds都可看作是次波的光源,各子波在空间某点 的相干叠加,就决定了该点处光波的强度。若ds;在波阵面前面 点P产生的电场矢量为dE,则S在P点产生的合电场为 dE( E,=sae, d θ=0,f=fmax 波前 方向因子r(0)0个→f0↓ 6≥/2f(6)=0 dE oc A()f()ds °表征子波传播并旅各向同性 A(g)取决于波前上Q点处的强度 无后退波

煤师院物理系 从守民 4 二、惠更斯——菲涅耳原理 波传到的任何一点都是子波的波源；设S是某光波的波阵面， 在其上任一面元dsi都可看作是次波的光源，各子波在空间某点 的相干叠加，就决定了该点处光波的强度。若dsi在波阵面前面 一点P产生的电场矢量为dEi，则S在P点产生的合电场为   S E p dE i   · p dE(p) r n Q dS ·  S(波前) dS r A Q f dEp ( ) ( )  方向因子f ( ):  0, max f  f A(Q)取决于波前上Q点处的强度   /2, f()0 无后退波    f() •表征子波传播并非各向同性

则dEp=C=F(60,)4(Qcos(-O)c为比例系数 E dE= C F(60,6)4(Q) Cos(k-O)2菲涅耳积分式 在这个原理提出60余年后,基尔霍夫(在1882年)用标量场 论严格导出 i e 2 比例系数C 倾斜因子F()=(co+cosy4a=(1+cos) 这个积分式原则上能解决一切衍射问题甚至一切传播问题 但由于波面形状积分难有性的锖滉下才能积分出来

煤师院物理系 从守民 5 则 C为比例系数 菲涅耳积分式 在这个原理提出60余年后，基尔霍夫（在1882年）用标量场 论严格导出 比例系数 倾斜因子 这个积分式原则上能解决一切衍射问题甚至一切传播问题。 但由于波面形状积分难积只有性的情况下才能积分出来。 ( , ) ( ) cos( ) 0 F A Q kr t r d dEP C              kr t d r F A Q Ep dEp C cos( ) ( , ) ( ) 0       2 C i i e     1 cos ) 2 1 (cos cos ) 2 1 ( ) 0  0,   0   F    时  （ 