§5-10 圆孔和圆屏的菲涅耳衍射
§5－10 圆孔和圆屏的菲涅耳衍射
§5-10圆孔和圆屏的菲涅耳衍射 ■一、菲涅耳衍射 ■是在菲涅耳近似成立的距离上观察到的衍射 现象。 相对于夫琅和费衍射而言,在距离上它离 射屏比较近 以§5-4列举数据为例,若,孔径宽度2cm 对于波长为550nm的光,此时z1>>25cm ■与§5-4夫琅和费衍射1>>330m相比, 更容易实现,并被观察到
§5－10圆孔和圆屏的菲涅耳衍射 ◼一、菲涅耳衍射 ◼是在菲涅耳近似成立的距离上观察到的衍射 现象。 ◼相对于夫琅和费衍射而言，在距离上它离衍 射屏比较近。 ◼以§5－4列举数据为例，若，孔径宽度2ｃｍ ◼对于波长为550nm的光，此时z1＞＞２５ｃｍ ◼与§5－4夫琅和费衍射z1＞＞３３０ｍ相比， 更容易实现，并被观察到．
§5-10圆孔和圆屏的菲涅耳衍射 但菲涅耳衍射问题的定量解决仍然很困难,在许 多情况下,需要利用定性和半定量的分析,估算来 解决问题,在方法上一般有菲涅耳波带法和菲涅耳 积分法。 菲涅耳衍射的一般装置如图所示, 与前面一样,我们先来概述 ■菲涅耳衍射的实验现象 ■在点光源照明空间中插入带圆孔的衍射屏。在较 远的观察屏上就可清晰地看到衍射图样,对于可见 光,实验装置的数据一般可取:
§5－10圆孔和圆屏的菲涅耳衍射 ◼但菲涅耳衍射问题的定量解决仍然很困难，在许 多情况下，需要利用定性和半定量的分析，估算来 解决问题，在方法上一般有菲涅耳波带法和菲涅耳 积分法。 ◼菲涅耳衍射的一般装置如图所示， ◼与前面一样，我们先来概述 ◼菲涅耳衍射的实验现象。 ◼在点光源照明空间中插入带圆孔的衍射屏。在较 远的观察屏上就可清晰地看到衍射图样，对于可见 光，实验装置的数据一般可取： z1 S K M ∑
§5-10圆孔和圆屏的菲涅耳衍射 圆孔半径p~毫米量级 ■光源到圆孔的距离R~米量级 接收屏到圆孔的距离3m~5m ■1)、衍射图样是以轴上场点为中心的一套亮 暗相间的同心圆环,中心点可能是亮的,也可能 是暗的。 2)、用可调光阑作实验,在孔径变化的过程 中,可以发现衍射图样的中心亮暗交替变化。 ■3)、保持不变的情况下移动接收屏,在此过程 中可观察到衍射图样中心的亮暗交替变化
§5－10圆孔和圆屏的菲涅耳衍射 ◼圆孔半径ρ ~毫米量级 ◼光源到圆孔的距离R~米量级 ◼接收屏到圆孔的距离3m~5m ◼1 ）、衍射图样是以轴上场点为中心的一套亮 暗相间的同心圆环，中心点可能是亮的，也可能 是暗的。 ◼2 ）、用可调光阑作实验，在孔径变化的过程 中，可以发现衍射图样的中心亮暗交替变化。 ◼3）、保持不变的情况下移动接收屏，在此过程 中可观察到衍射图样中心的亮暗交替变化。 S ρ Z1 P0
§5-10圆孔和圆屏的菲涅耳衍射 14)、中心强度随ρ的变化比随Z1的变化敏感得 多 若用圆屏代替上述实验中的圆孔,我们观 察到的衍射图样也是同心圆环。与圆孔情形显著 不同的是,无论改变半径还是距离b,衍射图样 的中心总是一个亮点。 这是光的波动学说最终被微粒说支持者 (泊松,拉普拉斯等)接受的主要的事实。 菲涅耳波带法
§5－10圆孔和圆屏的菲涅耳衍射 ◼4）、中心强度随ρ的变化比随Z1的变化敏感得 多。 ◼ 若用圆屏代替上述实验中的圆孔，我们观 察到的衍射图样也是同心圆环。与圆孔情形显著 不同的是，无论改变半径还是距离b，衍射图样 的中心总是一个亮点。 ◼ 这是光的波动学说最终被微粒说支持者 （泊松，拉普拉斯等）接受的主要的事实。 ◼二、菲涅耳波带法：