圓孔衍射單縫衍射*一光的衍射(diffraction)現(xiàn)象*二惠更斯—菲涅爾原理：波陣面上面元(子波波源)菲涅爾指出衍射圖中的強度分布是因為衍射時，波場中各點的強度由各子波在該點的相干疊加決定。

點振動是各子波在此產(chǎn)生的振動的疊加。子波在點引起的振動振幅并與有關(guān).：時刻波陣面*三菲涅爾衍射和夫瑯禾費衍射夫瑯禾費衍射光源、屏與縫相距無限遠縫在實驗中實現(xiàn)夫瑯禾費衍射菲涅爾衍射縫光源、屏與縫相距有限遠夫瑯禾費單縫衍射衍射角（衍射角：向上為正，向下為負.）菲涅爾波帶法1、半波帶法縫長干涉相消（暗紋）干涉加強（明紋）（介于明暗之間）（個半波帶）個半波帶個半波帶中央明紋中心2、光強分布干涉相消（暗紋）干涉加強（明紋）當較小時，干涉相消（暗紋）干涉加強（明紋）討論（1）第一暗紋距中心的距離第一暗紋的衍射角一定，越大，越大，衍射效應越明顯.光直線傳播增大，減小一定減小，增大衍射最大第一暗紋的衍射角角范圍線范圍中央明紋的寬度（2）中央明紋（的兩暗紋間）單縫寬度變化，中央明紋寬度如何變化？越大，越大，衍射效應越明顯.入射波長變化，衍射效應如何變化?（4）單縫衍射的動態(tài)變化單縫上移，零級明紋仍在透鏡光軸上.單縫上下移動，根據(jù)透鏡成像原理衍射圖不變.（3）條紋寬度（相鄰條紋間距）干涉相消（暗紋）干涉加強（明紋）除了中央明紋外的其它明紋、暗紋的寬度（5）入射光非垂直入射時光程差的計算（中央明紋向下移動）（中央明紋向上移動）

例1

設有一單色平面波斜射到寬度為的單縫上（如圖），求各級暗紋的衍射角.解由暗紋條件

例2如圖，一雷達位于路邊15m處，它的射束與公路成角.假如發(fā)射天線的輸出口寬度，發(fā)射的微波波長是18mm，則在它監(jiān)視范圍內(nèi)的公路長度大約是多少？解將雷達天線輸出口看成是發(fā)出衍射波的單縫，衍射波能量主要集中在中央明紋范圍內(nèi).根據(jù)暗紋條件四圓孔衍射艾里斑：艾里斑直徑五瑞利判據(jù)對于兩個強度相等的不相干的點光源（物點），一個點光源的衍射圖樣的主極大剛好和另一點光源衍射圖樣的第一極小相重合，這時兩個點光源（或物點）恰為這一光學儀器所分辨.**六光學儀器的分辨本領(lǐng)最小分辨角（兩光點剛好能分辨）光學儀器分辨率光學儀器的通光孔徑1990年發(fā)射的哈勃太空望遠鏡的凹面物鏡的直徑為2.4m，最小分辨角，在大氣層外615km

高空繞地運行,可觀察130億光年遠的太空深處,發(fā)現(xiàn)了500億個星系.

例1設人眼在正常照度下的瞳孔直徑約為3mm，而在可見光中，人眼最敏感的波長為550nm，問

（1）人眼的最小分辨角有多大？（2）若物體放在距人眼25cm（明視距離）處，則兩物點間距為多大時才能被分辨？解（1）（2）

例2毫米波雷達發(fā)出的波束比常用的雷達波束窄，這使得毫米波雷達不易受到反雷達導彈的襲擊.

（1）有一毫米波雷達，其圓形天線直徑為55cm，發(fā)射頻率為220GHz的毫米波，計算其波束的角寬度；（2）將此結(jié)果與普通船用雷達發(fā)射的波束的角寬度進行比較，設船用雷達波長為1.57cm，圓形天線直徑為2.33m.解（1）（2）七光柵許多等寬度、等距離的狹縫排列起來形成的光學元件.衍射角明紋位置相鄰兩縫間的光程差：光柵常數(shù)：光柵常數(shù)衍射角：透光部分的寬度：不透光部分的寬度八光柵衍射條紋的形成光柵的衍射條紋是衍射和干涉的總效果條紋最高級數(shù)討論光強分布1條縫20條縫3條縫5條縫光柵中狹縫條數(shù)越多，明紋越亮.亮紋的光強：單縫光強）（：狹縫數(shù)，一定，減少，增大．一定，

增大，

增大．光柵常數(shù)越小，明紋越窄，明紋間相隔越遠入射光波長越大，明紋間相隔越遠入射光為白光時，不同，不同，按波長分開形成光譜.一級光譜二級光譜三級光譜九衍射光譜例如二級光譜重疊部分光譜范圍二級光譜重疊部分:一級光譜二級光譜三級光譜連續(xù)光譜：熾熱物體光譜線狀光譜：鈉鹽、分立明線帶狀光譜：分子光譜衍射光譜分類光譜分析由于不同元素（或化合物）各有自己特定的光譜，所以由譜線的成分，可分析出發(fā)光物質(zhì)所含的元素或化合物；還可從譜線的強度定量分析出元素的含量．

例1用白光垂直照射在每厘米有6500條刻痕的平面光柵上，求第三級光譜的張角.解紅光第三級光譜的張角第三級光譜所能出現(xiàn)的最大波長綠光紫光不可見

例2試設計一個平面透射光柵的光柵常數(shù)，使得該光柵能將某種光的第一級衍射光譜展開角的范圍．設該光的波長范圍為．解每厘米大約有條刻痕1885年倫琴發(fā)現(xiàn)，受高速電子撞擊的金屬會發(fā)射一種穿透性很強的射線稱Ｘ射線．勞厄斑點鉛板單晶片照像底片單晶片的衍射1912年勞厄?qū)嶒瀀射線冷卻水<布拉格反射入射波散射波

1913年英國布拉格父子提出了一種解釋Ｘ射線衍射的方法，給出了定量結(jié)果，并于1915年榮獲物理學諾貝爾獎．掠射角晶格常數(shù)相鄰兩個晶面反射的兩X射線干涉加強的條件布拉格公式