第17讲-物理光学-4.1衍射-2013-4-25.pdf

物理光学 Optical Physics 讲解人：刘娟 联系方式：E-mail: juanliu@bit.edu.cn Voice: 北京理工大学光电学院 这光路图是什么实验？ 为什么通过狭缝的光可看作点光源呢？ 第四章光的衍射 Diffraction of Optical Wave §4.1 标量衍射理论基础 §4.2 衍射和傅里叶变换 §4.3 单孔的夫琅和费衍射 §4.4 衍射光栅 §4.5 菲涅耳衍射 本章讲授内容 （红色标号部分不讲） §4.1 标量衍射理论基础 （§4.1.5 ） §4.2 衍射和傅里叶变换 （§4.2.2/ §4.2.3） §4.3 单孔的夫琅和费衍射 （§4.3.5- 2,3,4） §4.4 衍射光栅 （§4.4.2/ §4.4.3/ §4.4.4-1,4/ §4.4.5） §4.5 菲涅耳衍射 （§4.5.3） 第四章光的衍射 §4.1 标量衍射理论基础 §4.2 衍射和傅里叶变换 §4.3 单孔的夫琅和费衍射 §4.4 衍射光栅 §4.5 菲涅耳衍射 4.1.1 衍射问题概述 衍射现象 日出 窗纱对路灯的衍射 衍射现象 摄影特效中的星芒效果 衍射现象 泊松点 手指缝 眼皮缝都可观察衍射(试试看) 衍射现象 自然界中的衍射现象 孔雀羽毛的黄、褐、绿、蓝四色形成 “眼” 蝴蝶翅膀上的周期衍射结构 自然界中的衍射现象 自然界中opal 宝石（蛋白石） 英博物馆玻璃杯（内照红、外照绿）红宝石色（掺金） 实验室中利用衍射实现光束调控 利用衍射实现光束调控 隐身技术 国际上研究热点─ 国际上研究热点─利用衍射实现光束调控 Illusion Optics: The Optical Transformation of an Object into Another Object 衍射是波动的本性 Radio waves and Audio waves diffract around mountains. When the wavelength is km long, a mountain peak is a very sharp edge! 蝙蝠为什么利用超声波来探测前面的障碍物，为什么不用声波呢？ 衍射的定义 ◆衍射定义(1) ： “广义来说，凡是不能用反射折射予以解释的光偏离直线 传播的现象.” ◆ 衍射定义(2) ： “光波在传播过程中，由于受到限制（即空间调制）时所发 生的偏离直线传播规律的现象” ◆ 上述定义表明，衍射是光传播过程中的普遍现象。 ◆ 衍射与干涉的联系与区别？ 衍射是有条件的吗？ • 衍射现象与光源的性质（波长、偏振、振幅、波面） 及障碍物的性质（形状、尺寸、媒质类型）均无关。 衍射三基本要素 光源、衍射物体和衍射