夫琅和费单缝衍射花样特点

衍射因子即单缝夫琅和费衍射的光强分布特点在前面已经讨论过，下面先讨论干涉因子即多光束干涉的光强分布特点，然后再研究光栅的光强分布特点。

由式(2-26)可知，当Δφ=2jπ (j=±0，±1，±2，…)时，有

即满足Δφ=2jπ的地方的光强是单缝在该地方光强的N2倍，称为主最大。

当Δφ=[j'=±1，±2，…，±(N-1)，±(N+1)，(N+2)，…，±(2N-1)，±(2N+1)，…]时，有光强度最小值。

注意到j'≠0，±N，±2N，…，因此在任意两相邻主最大之间有N-1个最小值，例如在零级主最大与第一级主最大之间有j'=1、2、3，…，(N-1)共(N-1)个最小值。而相邻两最小值之间又存在着一个极大值，称次最大。因此两主最大之间有N-2个次最大。图2-19绘出的是N分别取2、3、4时的多光来干涉光强分布曲线，可以证明，次最大不超过主最大值的，可见次最大的强度比主最大弱得多，故相邻主最大之间是由一系列最小值和次最大组成的较弱的背景隔开的，随着相干光束数目的增加，主最大逐渐变成明锐的亮线，而这些明锐的亮线是由宽阔的黑暗背景隔开的。(www.xing528.com)

图2-19 N=2，3，4时的光强分布曲线

图2-20(a)，(b)，(c)分别是单缝衍射、多光束干涉和光栅衍射的光强分布曲线。光栅衍射的光强分布中主最大的位置由干涉因子决定，其强度是每缝所产生的衍射光强的N2倍。由图2-20(c)可看出，光栅光强分布曲线的外形轮廓与单缝衍射的光强分布曲线形式相同，这是由于衍射因子对各级主最大起调制作用，使各级主最大的光强不相等。

图2-20 光栅衍射光强分布曲线