❶ 什麼叫夫琅禾費衍射和菲涅爾衍射,有什麼區別
1、性質不同
夫琅禾費衍射(以約瑟夫·馮·夫琅和費命名),又稱遠場衍射,波動衍射的一種,在場波通過圓孔或狹縫時發生,導致觀測到的成像大小有所改變,成因是觀測點的遠場位置,及通過圓孔向外的衍射波有漸趨平面波的性質。
菲涅耳衍射(Fresnel diffraction)指光波在近場區域的衍射。
2、發生條件不同
夫琅禾費衍射可在菲涅耳衍射的近場距離外觀測到,而菲涅耳衍射會同時影響到成像的大小及形狀,而且只會在菲涅耳數F<<1時才會發生,這時候可以使用平行光束近似。
3、原理不同
夫琅禾費衍射使用惠更斯-菲涅耳原理,藉以把通過圓孔或狹縫的一波動分成多個向外的波動,使用透鏡來有目的地衍射光的觀測實驗一般被用作描述這個原理。
當波動通過時,波動會被衍射分成兩個波動,之後以平行的角度各自行進,後面跟著進來的波動亦是如此,在觀測時把屏幕放在行進路線上來看成像條紋這個方法就用到這樣的原理。
基於菲涅耳衍射的重建演算法,僅從一幅全息圖就能提取被測樣本的振幅和位相信息,實時重建原始物體像。激光束經擴束和空間濾波後分為兩束平面波,即物光波O和參考光波R,被測樣本首先經過顯微物鏡放大成像,放大的物光波與參考光相干涉,利用CCD記錄形成數字全息圖。
各個記錄元件的相對位置關系如圖2所示。調整反射鏡,使得參考光波與物光波之間形成適當的離軸參考角θ。數字全息顯微術和光學全息術相同,可以在物光波傳播途徑中的任何位置記錄。
❷ 在如圖所示的單縫夫琅禾費衍射實驗中
單縫的上移不改變任何結果,但是單縫的變寬會使條紋變窄,間距減小,所以中央條紋位置不變,變窄.
❸ 用He-Ne激光器做光源的實驗裝置是否滿足夫琅禾費衍射條件,為什麼
夫琅禾費衍射是指距離比較遠,與光源無關,兩回事。
❹ 做夫琅禾費單縫衍射實驗不放凸透鏡能得到衍射圖像嗎
夫琅禾費衍射是遠場衍射條紋,也就是他的衍射條紋成像在無窮遠處,衍射後出現的應該是平行光,而不是真正的衍射條紋,所以需要用透鏡對其衍射條紋進行聚焦,這樣才能讓衍射條紋在有限的距離內成像在光屏上,你看夫琅禾費衍射光強公式裡面是不是有一項是f,而不是d,這個f就是透鏡的焦距,而不是光屏到狹縫的距離,光屏應該放在這個透鏡的焦點上.至於為什麼楊氏雙縫干涉沒有用到透鏡?這個問題很好解答,因為楊氏雙縫干涉用的是點光源,而不是想夫琅禾費衍射那樣用的是平行光光源,既然這樣,就屬於夫琅禾費衍射的范疇,所以他的計算式單純靠計算光程差來處理的,這樣計算下來,是他兩個狹縫出來的光線的干涉情況,而且是在沒考慮衍射的情況下,也就是認為狹縫寬度是無限小的情況下進行的.相反,夫琅禾費衍射,是通過對把狹縫看做是多個小的點光源,然後對整個狹縫的區域進行基爾霍夫衍射積分,算得的所有這些小點光源在光屏上所有振動情況的干涉疊加,才得到的衍射圖樣,所以說楊氏雙縫不能用這個解釋,他只是理想情況下的雙縫干涉而已.在雙縫實驗中,如果你考慮到縫寬度,不加透鏡,那麼他出來的是近場的費內爾衍射.如果你是平行光入射且考慮遠場的情況,就必須加透鏡,出來的就是夫琅禾費衍射.平行光入射,沒有用點光源,其次,提到縫寬度了,再次,用了透鏡。 綜上,這個題按照夫琅禾費多縫衍射裡面的雙縫的特殊情況計算,即按衍射算,把光強公式中N代成2,然後用多縫衍射條紋間距公式計算。 P.S. 如果此題,點光源入射,沒有縫寬度,只有縫間距,沒有用透鏡,按楊氏雙縫計算。
❺ 大學物理:夫琅禾費衍射..............
相位差為π,
兩條光線光線的光程差為半個波長,相位差就是π,透鏡不改變光程差。
❻ 單縫夫琅禾費衍射實驗中 縫寬的變化對衍射圖樣的光強和條紋寬度有什麼影響
單縫衍射中滿足衍射反比律,即縫寬和條紋寬度成反比,縫越寬,條紋間距越內小,,光柵衍容射中,光柵常數越小,得到的條紋就越細越亮,測量精度隨之增大。
夫琅禾費衍射現象是平行光通過衍射物體如小圓孔或者狹縫後產生的衍射現象,也被稱為遠場衍射,觀測距離或者像面距離遠遠大於被衍射物體的尺寸。近場情況下一般是菲尼爾衍射。
顏色條紋線寬度與角寬度的定義與計算如下圖,這里以單縫衍射為例做說明:
光源和光屏到障礙物的距離都很大,此時入射光為平行光,波面是平面,衍射光也是平行光。這種衍射稱為夫琅禾費衍射,它是夫琅禾費(J.von Fraunhofer)最早描述的(1821--1822年)。在實驗室里,可以很容易的用透鏡使入射球面光波變成平行光,很容易實現夫琅禾費衍射的條件。
顯然菲涅爾衍射是普遍情況,夫琅禾費衍射只是它的特例。
❼ 單縫夫琅禾費衍射,若想將3級暗紋處變為1級明紋,不改變實驗裝置和入射光波長,只調整狹縫寬度,問:調
3級暗紋:a*sinθ=3λ,1級明紋:a*sinθ=1.5λ,縫寬應當減半。
❽ 用He-Ne激光器做光源的實驗裝置是否滿足夫琅禾費衍射條件,為什麼 點我看財富.
夫琅禾費衍射是指距離比較遠,與光源無關,兩回事.
❾ 在單縫的夫琅禾費衍射實驗中,屏上第二級
5個半波帶;
a*sinθ=m*λ/2,
m=2,第一級暗紋,
m=3,第一級明紋,
m=4,第二級暗紋,
m=5,第二級明紋,
.
縫寬擴大一倍,m加倍,m=10,應當是第五級暗紋.