工程光学B 第五章 光的衍射(1).pdf

第五章 光的衍射 1 工程光学B-物理光学 第五章 光的衍射 光的衍射现象： “光的衍射” 就是光可以 “绕过”障碍物而在某种程度上传播到障碍物的 几何阴影区。点光源透过圆孔Σ照射屏幕，逐渐改变圆孔的大小: 1、圆孔大，光斑大小就是几何投影。 2、圆孔小，圆斑外产生若干同心圆环。 3、圆孔更小，光斑及圆环不但不跟着 变小，反而会增大起来。 2 工程光学B-物理光学 第五章 光的衍射 3 工程光学B-物理光学 第五章 光的衍射 教学内容(Content)： 1. 光波衍射的基本理论。 2. 菲涅耳衍射。 3. 惠更斯原理和夫琅禾费衍射公式。 4. 矩孔夫琅禾费衍射的光强分布公式和衍射条纹性质分析。 5. 单缝夫琅禾费衍射的光强分布公式和衍射条纹性质分析。 6. 圆孔夫琅禾费衍射的光强分布公式和衍射条纹性质分析，成像系统的分辨本领。 7. 多缝夫琅禾费衍射的光强分布公式和衍射条纹性质分析。 8. 衍射光栅的方程、特性和种类。 4 工程光学B-物理光学 第五章 光的衍射 学习目标(Objective)： 1. 认识光的衍射现象，了解衍射与干涉的联系和区别。 2. 阐明从惠更斯原理如何发展为菲涅耳原理，理解菲涅耳-基尔霍夫衍射公式的意义；掌握菲 涅耳衍射与夫琅禾费衍射的近似条件。 3. 掌握单缝及圆孔夫琅禾费衍射的光强分布规律。 4. 掌握光栅方程，理解光栅的分光性能、色散本领和分辨本领；了解闪耀光栅的工作原理。 5. 掌握圆孔菲涅耳衍射规律，认识菲涅耳波带片。 5 工程光学B-物理光学 第五章 光的衍射 按光源、衍射开孔和观察衍射的幕三者之间距离的大小分类： 有限远 菲涅耳衍射 入射光为非平行光 衍射光为非平行光 无限远 夫琅禾费衍射 入射光为平行光 衍射光为平行光 （利用透镜达到此要求） 光的衍射是光的波动性的主要标志之一。 6 工程光学B-物理光学 第五章 光的衍射 衍射现象的基本问题： ◼ 已知光场和衍射屏的特性求屏幕上衍射光场的分布； ◼ 已知衍射屏和屏幕上衍射光场的分布探索照明光场的某些特性； ◼ 已经照明光场及屏幕上所需衍射光场分布，设计计算衍射屏的结构和制造衍 射光学器件。 衍射系统中的三个波前 7 工程光学B-物理光学 第五章 光的衍射 8