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1、河南城建学院 杜亚冰明纹暗纹 2. 劈尖干涉（1）明、暗纹的膜厚：（2）相邻明纹（暗纹）对应的膜厚之差 d = /2n （3）两相邻明纹（或暗纹）的间距 d/ b = d/sin /2n复 复 习习1. 薄膜干涉条纹河南城建学院 杜亚冰单色光源反 射 镜反射镜一 迈克耳孙干涉仪 ，且与 成 角移动导轨补偿板 分光板 14 4 迈克耳孙干涉仪 等倾干涉河南城建学院 杜亚冰迈克耳孙干涉仪实物河南城建学院 杜亚冰迈克耳孙干涉仪实验装置河南城建学院 杜亚冰反 射 镜反射镜单色光源光程差的像河南城建学院 杜亚冰当 不垂直于 时，可形成劈尖 型等厚干涉条纹.反射镜单色光源反 射 镜河南城建学院 杜亚冰干涉
2、 条纹 移动 数目 迈克尔孙干涉仪的主要特性两相干光束在空间完全分开，并可用移动反射镜或 在光路中加入介质片的方法改变两光束的光程差.移 动 距 离移动反射镜 M1河南城建学院 杜亚冰 干涉条纹的移动干涉条纹的移动当 与 之间距离变大时 ，圆形干涉条纹从中心一个个长出, 并向外扩张, 干涉条纹变密; 距离变小时，圆形干涉条纹一个个向中心缩进, 干涉条纹变稀 .河南城建学院 杜亚冰光程差插入介质片后光程差光程差变化干涉条纹移动数目介质片厚度河南城建学院 杜亚冰缝较大时，光是直线传播的缝很小时，衍射现象明显屏幕光在传播过程中,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。14 5 光的衍
3、射一 光的衍射现象阴屏幕影河南城建学院 杜亚冰圆孔衍射*指缝衍射剃须刀片衍射河南城建学院 杜亚冰二 惠更斯 菲涅尔原理：波阵面上面元 (子波波源)： 时刻波阵面 *惠更斯原理介质中波动传播到的各点，都可看 成是发射子波的新波源，在以后的任何时刻，这些子 波的包迹就是新的波阵面。菲涅尔指出 衍射图中的强度分布是因为衍射时， 波场中各点的强度由各子波在该点的相干叠加决定. P点振动是各子波在此产生的振动的叠加 .河南城建学院 杜亚冰在实验中实现夫琅禾费衍射问：如何实现夫琅禾费衍射 ？三 菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射 夫 琅 禾 费 衍 射 缝光源、屏与缝相距无限远菲 涅 尔 衍 射缝光源、屏与缝相距有
4、限远河南城建学院 杜亚冰夫 琅 禾 费 单 缝 衍 射衍射角（衍射角 ：向上为正，向下为负 .）菲涅尔半波带法14 6 单缝的夫琅禾费衍射河南城建学院 杜亚冰一 半波带法缝长河南城建学院 杜亚冰干涉相消（暗纹暗纹）干涉加强（明纹明纹）（介于明暗之间）（ 个半波带）个半波带个半波带中央明纹中心河南城建学院 杜亚冰讨 论暗纹明纹中央明纹集中大部分能量，明条纹级次越高亮度越弱 。全部光线干涉相长一级明纹中心:二级明纹中心:（1） 光强分布：中央明纹中心:河南城建学院 杜亚冰（2） 明、暗条纹衍射角 :中央明纹中心暗纹明纹河南城建学院 杜亚冰中央明纹中心暗纹明纹河南城建学院 杜亚冰中央明纹角宽度：（3
5、） 明、暗条纹角宽度 ：其余相邻明（或暗）纹：第一暗纹（k=1）第一暗纹（k= -1）（等于两第一级暗纹对应的衍射角之和）河南城建学院 杜亚冰（4） 明、暗条纹位置:暗纹明纹河南城建学院 杜亚冰暗纹明纹河南城建学院 杜亚冰（5） 明、暗条纹线宽度 ：中央明纹的线宽度：其余相邻明（或暗）纹：第一暗纹第一暗纹（等于两第一级暗纹间的距离）河南城建学院 杜亚冰一定， 越大， 越大，衍射效应越明显.光直线传播增大， 减小。一定 减小， 增大。衍射最大第一暗纹的衍射角中央明纹中心暗纹明纹河南城建学院 杜亚冰单缝宽度b变化，中央明纹宽度如何变化？河南城建学院 杜亚冰越大， 越大，衍射效应越明显.入射波长变化
6、，衍射效应如何变化 ?河南城建学院 杜亚冰讨论：下面单缝衍射图中，各条入射光线间距相 等，问：1）光线 1 与 3 在幕上 P 点相遇时, 两光振 动的位相差为什么？ 2）P 点是明还是暗？答：1） 1，3光线 在P 点相遇时, 两光振 动的位相差为 .2） P 点是暗点.缝长R P1351 3 5河南城建学院 杜亚冰例1 一单色平行光垂直入射一单缝，其衍射第三 级明纹位置恰好与波长为 600 nm 的单色光垂直入射 该缝时衍射的第二级位置重合，试求该单色光的波长 . 解 河南城建学院 杜亚冰一 圆孔衍射艾 里 斑：艾里斑直径14 7 圆孔衍射 光学仪器分辨本领问: 为什么我们看不清远处的物体
7、呢 ？河南城建学院 杜亚冰河南城建学院 杜亚冰二 瑞利判据对于两个强度相等的不相干的点光源（物点）， 一个点光源的爱里斑中心刚好和另一点光源爱里斑边 缘相重合，这时两个点光源（或物点）恰为这一光学 仪器所分辨.河南城建学院 杜亚冰* *三 光学仪器的分辨本领最小分辨角（两光点刚好能分辨）光学仪器分辨率光学仪器的通光孔径河南城建学院 杜亚冰解（1）（2）（1）人眼的最小分辨角有多大？（2）若教室黑板上写有一等于号“”，在什么情况 下，距离黑板10m处的学生才不会因为衍射效应，将等 于号“”看成减号“”?例1 设人眼在正常照度下的瞳孔直径约为 而在可见光中，对人眼最敏感的波长为550nm，问等号两
8、横线间距不小于 2.2 mm河南城建学院 杜亚冰解 （1）哈勃望远镜的最小分辨角为 例2 太空望远镜（1）哈勃太空望远镜是1990年发射升空的天文望远镜 ，它的 主透镜直径为 2.4m , 是目前太空 中的最大望远镜 . 在大气层外 615km高空绕地运行 , 可观察 130 亿光年远的太空深处, 发现了500 亿个星系 . 试计算哈勃 望远镜对波长为 800nm 的红外光的最小分辨角.河南城建学院 杜亚冰（2）人类正在建造新一代太 空望远镜韦布，计划于2012年利 用欧洲航天局的 “阿丽亚娜5号” 火箭发射, 在距离地球150万公里的遥远轨道上运行，以代替将要 退役的哈勃望远镜 . 设计中的
9、韦布太空望远镜的主透镜直径至少 为 6m , 也可在红外频率下工作，问与哈勃望远镜相比韦布望远镜 的分辨率预计可以提高多少倍？提高的倍数为解例 2 太空望远镜河南城建学院 杜亚冰例3 毫米波雷达发出的波束比常用的雷达波束窄 ，这使得毫米波雷达不易受到反雷达导弹的袭击.（1）有一毫米波雷达，其圆形天线直径为55cm， 发射频率为220GHz的毫米波，计算其波束的角宽度；（2）将此结果与普通船用雷达发射的波束的角宽 度进行比较，设船用雷达波长为1.57cm，圆形天线直 径为2.33m .解（1）（2）河南城建学院 杜亚冰（1） 明、暗纹条件角宽度（2） 中央明纹宽度线宽度总结1. 单缝夫琅禾费衍射河南城建学院 杜亚冰作业p238:14-20,14-21,14-23,最小分辨角2. 光学仪器的分辨本领
