中考物理辅导－－物理光学

图4-31所示为单缝衍射的说明图。设有宽度为a原单缝，在平行单色光的垂直照射下，位于单缝所在处的波阵面AB上的子波沿各方向传播。衍射角（衍射后的平行光束与入射平行光束所成的角）为j的一束平行光经过透镜后，聚焦在屏幕上P点。这种光线的两条边缘光线之间的光程差为BC=asinj

P点条纹的明暗完全决定于光程差BC的量值。菲涅耳在惠更斯—菲涅耳原理的基础上，提出了将波阵面分割成许多等面积的波带的方法。在单缝的例子中，可以作一些平行于AC的平面，使两相邻平面之间的距离等于入射光的半波长，即λ/2。假定这些平面将单缝处的波面AB分成AA1、A1A2、A2B等整数个波带。由于各个波带的面积相等，所以各个波带在P点所引起的光振幅接近相等。两相领的波带上，任何两个对应点（如A1A2带上的G点与A2B带上的G′点）所发出的光线的光程差总是λ/2，亦即周期差总是π。经过透镜聚焦（透镜不产生附加周相差），到达P点时周相差仍然是π，结果任何两个相邻波带所发出的光线在P点将相抵消。由此可见，BC是半波长的偶数倍时，即对应于某给定角度j，单缝恰好能分成偶数个波带时，所有波带的作用成对地相互抵消，在P点处将出现暗条纹；如果BC是半波长的奇数，亦即单缝可分成奇数个波带时，在P点处将出现明条纹。