光的干涉和衍射的区别与联系(4)

2019-08-03 13:30

新疆师范大学2012届本科毕业论文

(2)单缝衍射的条纹随着缝宽而变化,缝越窄衍射现象越明显。中央最大值的半角宽度??与波长?成正比,与缝宽b成反比。即

????b

愈大

上式表明,只有在??b,即

?b??1的条件下,衍射现象才可忽略不计;反之?或b愈小,衍射现象愈明显。即如图5-3所示。

光的衍射图样5-3

光的干涉图样5-4

5.3 形成条件上的区别

要产生光的干涉,必须满足相干条件:两列光波的频率相同,相差恒定,振动方向相同;

要产生光的衍射需要满足的条件:障碍物或孔的尺寸比光的波长小或相差不多是可以产生明显的衍射现象。

干涉是有限几束光的叠加,而衍射是无穷多次波的相干叠加;前者是粗略的,后者是精细的。

5.4 干涉和衍射现象形成的原因不同

光的干涉是满足相干条件的光的空间里相互叠加而形成的明暗相间的条纹。 光的衍射是光在传播空间里偏离直线传播而形成的明暗相间的条纹。

6.干涉与衍射的联系

干涉与衍射有密切的联系,干涉与衍射不是两个对立的效应,它们可以看作一个统一的现象。无论是光的干涉还是光的衍射,本质上都是光的叠加。主要差别在于衍射是光波在传播中由于波阵面受到限制后,偏离原来的直线传播方向,使无穷多个次波之间产生了光程差而形成叠加效应;而在光的干涉中,相干光没有偏离直线传播,只因障碍物不同,有限数量的光束之间光程差发生变化而形成干涉效应。这里特别要指出的是几种分波阵面方法产生的光的干涉,如双缝干涉,衍射光栅等。在这类装置中,一方面,由于波阵面波分割后,产生光束的数目总是有限的,在可以用光的直线传播描述的范围内,存在多个缝之间光波的干涉效

10

新疆师范大学2012届本科毕业论文

应;另一方面,由于波阵面受到缝宽度限制,它要产生由单个缝引起的衍射效应。因此,它们的实际光强分布将是干涉与衍射的综合结果。

从现象上看干涉图样是明暗相间的光强分布上间距较均匀;衍射图样是条纹的光强分布相对比较集中。所以可以说衍射是复杂的干涉。

7.结论

综合上述分析,可以提出以下的结论:光的干涉和衍射现象都是重要的光学现象,它们有区别又有联系。它们都是建立在波动光学基础之上的概念,它们之间不存在物理上的实质性的差别,都是次波相干叠加所引起的结果。对于特定的点,则是次波振动相干叠加的结果。从这个意义上来说,衍射是一种特殊的干涉,它们的区别仅在于干涉是有限个相干波的叠加,而衍射则是无限多个相干波的叠加。从现象的表现来看,干涉图样是明暗相间的光强分布上间距较均匀;衍射图样是条纹的光强分布相对比较集中。所以,可以认为衍射是复杂的干涉。在计算给定点上由波所引起的振动叠加问题时,对干涉,可采用分离的多项求和的办法;而对衍射,则要采用连续域上求积分的办法。在一般情况中,属于纯干涉,或纯衍射的情况较少,大部分是干涉与衍射同时并存。

11

新疆师范大学2012届本科毕业论文

参考文献

[1]李忠,物理概念教学研究[M],长沙,湖南教育出版社,2000. [2]崔宏滨 李永平 段开敏,光学[M],北京,科学出版社,2008. [3]叶玉堂,光学教程[M],北京,清华大学出版社,2005. [4]郭永康,光学[M],北京,高等教育出版社,2005.

[5]陈灵敏,中学物理基础与拓广[M],武汉,华中科技大学出版社,2001. [6]佟盛勋 黄淑清,普通物理专题研究[M],北京,北京师范学院出版社,1990.

12

新疆师范大学2012届本科毕业论文

本科毕业论文提纲指导意见表

学生姓名 论文选题 专业 物理学 提交时间 班级 光的干涉和衍射的区别与联系 2012年1月5日 指导教师审阅指导意见: 本论文是教育教学类研究题目,旨在结合物理专业特点,巩固学生已学过专业知识和学习新专业知识,培养学生的科研能力。 该生基本上能够达到以下的内容写出论文: 一,干涉的概念 二,衍射的概念 三、光的干涉和衍射现象的原理 四、光的干涉和衍射的区别 五、光的干涉和衍射的联系 总体评价 好( ) 较好( ) 一般( ) 较差( ) 是否同意撰写初稿 同意,2012年1月7日 指导教师签字

13

新疆师范大学2012届本科毕业论文

本科生毕业论文鉴定表

学生姓名 论文题目 指导教师评语: 该生基本上按照指导教师的意见,根据研究题目的要求,进行资料收集,整理并进行教育教学理论研究和分析。该论文较好地论述了干涉和衍射现象的区别与联系特别是通过对这种现象的较全面地定量和定性分析,解释了这种现象的特征所应用的数学概念也比较合理。在研究过程中能够和导师联系并在一个多月时间内基本上能够完成题目研究的全过程。 该论文基本上完成了预期的研究要求,总体评价。 专业 物理学 班级 光的干涉和衍射的区别与联系 成绩初评意见 论文答辩情况及 成绩复评意见: 指导教师签名 答辩组组长: 年 月 日 论文终评成绩: 学院盖章 年 月 日 14

新疆师范大学2012届本科毕业论文

本科毕业论文初稿指导意见表

学生姓名 论文选题 专业 物理学 班级 光的干涉和衍射的区别与联系 提交时间 2012年4月15日 指导教师审阅指导意见: 该生基本上按照指导教师的意见,根据研究题目的要求,进行资料收集,整理并进行教育教学理论研究和分析。初稿基本上能够按照要求撰写,内容较为全面,但在以下方面需进一步改进或补充: 一、对光的干涉现象的本质较深刻地论述。 二、对双缝干涉现象的数学处理还需要做进一步地修改和补充。 三、干涉现象中强度分布的规律还需要做较全面地论述。 总体评价 好( ) 较好( ) 一般( ) 较差( ) 初稿审阅时 间

15

2012年4月16日 指导教师签字


光的干涉和衍射的区别与联系(4).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:朱德孙子(外孙)共有三人

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: