半波带是用来简便计算夫琅禾费衍射光强分布的方法。在单缝衍射中,将入射光分成若干个波带,相邻波带要求光程差为半个波长。这也是半波带名称的由来。
菲涅耳半波带法:
将平行入射光分成k等分,其中
bsinα=kλ(入射光半波长的偶数倍),对应暗纹中心;
bsinα=kλ+1/2λ(入射光半波长的奇数倍),对应明纹中心。
扩展资料
衍射与干涉不同,一般认为衍射是无限多子波的相干叠加,干涉是有限多光束的相干叠加。衍射的理论是惠更斯---菲涅耳原理。只有当波阵面是规则的几何形状时可用几何方法近似讨论,例如用半波带法来讨论单缝的夫琅禾费衍射(下文简称单缝衍射)。
单缝上下平移时,衍射角为0的衍射光(平行于透镜主光轴)仍然会聚于透镜焦点上,形成中央明纹。这是因为,平行于主轴的光线通过透镜后过焦点与入射光线的高度(离光轴的距离)无关。衍射角为0的平行光束经过透镜后在焦平面的角位置也不变,仍为0,所以衍射条纹的整体不发生任何变化。
百度百科-单缝衍射
对于波动,很明显是可以用三角函数表示的,对于两个不同的波动,分别可以表示为:E1=E01cos(w1t-k1点乘r+φ1),E1=E02cos(w2t-k2点乘r+φ2),那么根据振幅叠加原理,(这个计算过程我就不写了,数学问题)可以得到合成强度:
I=I1+I2+I1I2cosΔφ.(当满足干涉条件的时候).那么从公式可以看到,其干涉项只有第三项,他是随相位差Δφ的变化的.很明显对于cos函数Δφ=2mπ时最大是1,Δφ=(2m+1)π时最小是-1.明显当是1的时候强度最大是I=I1+I2+I1I2,当是-1的时候最小I=I1+I2-I1I2.这就是加强削弱条件,但是同时因为
Δφ=kΔ=2πΔ/λ,其中Δ就是波程差,那么把上式代入条件不就有:Δ=mλ,是半波长的偶数倍,加强,Δ=(2m+1)λ/2,半波长的奇数倍削弱.
所以结论是对于波的干涉叠加,必须满足叠加原理,也就是上面那个严格的数学推导,而加强削弱区完全是这个数学推论的结果.
对于波程距,你可以这样理从空间某点到波源源点的距离,而决定其加强削弱的是两个波程距的差也就是波程差,而不是波程距.