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光强分布公式:光栅衍射的结果

时间:2026-01-27 理论教育 对我是小斗 版权反馈
【摘要】:由图2-18中的几何关系可知两式联立消去R得取上式的平方,可得光强分布公式对于光栅来说,相邻两缝发出的光束到屏上任一点P的光程差由图2-18可知为δ=dsinθ,位相差,将其代入式,最终可得光栅衍射的光强分布公式即式、式中前一部分,是单缝衍射的结果,称衍射因子;后一部分是多光来干涉的结果,称干涉因子。

当平行光垂直照射光栅时,每一条缝在屏上产生的夫琅和费衍射图样是一样的,完全重合在一起。由于各狭缝所分割的波面满足相干条件,因此,屏上任一点P处的光振动应是各缝发出的沿衍射角θ方向上的光波在该点的相干叠加,即光栅的衍射图样是单缝衍射和多缝干涉的结果。

在第二节中讨论了双光束的干涉,对于多光束干涉,用矢量叠加原理来计算振幅相同、相邻光波的位相差均为Δφ的N束相干光波的叠加。

如图2-18(b)所示,根据矢量叠加原理,上述N个光矢量构成了一个以C为中心且半径为R的多边形,各边长为各相干光的振动振幅,其对应的中心角均为Δφ,合振动的振幅为E0,其对应的中心角为NΔφ。由图2-18(b)中的几何关系可知

图示

两式联立消去R得

图示

取上式的平方,可得光强分布公式

图示(https://www.xing528.com)

对于光栅来说,相邻两缝发出的光束到屏上任一点P的光程差由图2-18(a)可知为δ=dsinθ,位相差图示,将其代入式(2-26),最终可得光栅衍射的光强分布公式

图示

图示

式(2-27)、式(2-28)中前一部分,图示是单缝衍射的结果,称衍射因子;后一部分图示是多光来干涉的结果,称干涉因子。光栅衍射的光强是衍射因子和干涉因子的乘积。

图示

图2-18 干涉因子的计算

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