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平行光正入射照明一衍射光栅 光栅常数为d 缝宽a=d/3 紧挨焦距为f2的透镜L2放置。在L
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平行光正入射照明一衍射光栅,光栅常数为d,缝宽a=d/3,紧挨焦距为f'2的透镜L2放置。在L2的后焦面上安放另一个焦距为f'3=f'2/2的透镜L3,并在与L3距离为f'2处放接收屏,如下图所示。试讨论在下面三种情形下,接收屏上观察到什么现象?
参考答案
平行光照射光栅,各方向的衍射光经L2衍射后到达光栅的谱面,在L2谱面上将形成0,±1,±2级,…一系列衍射斑。这是物体相干成像过程中由夫琅禾费衍射所引起的分频作用,而该谱面正好是L3所在处。然后各级衍射斑经L3的衍射光是相干光,在L3的光栅像面Q上相干成像,干涉起综合作用。
若只让零级衍射斑通过L3,在L3的光栅像面上只有直流成分,故见到均匀亮度的光场。$若只让±1级衍射斑通过L3,在L3的光栅像面上形成整体亮度低的光栅像,且无高频成分通过,相面上光栅像边缘模糊。$若让所有衍射斑都通过L3,各级衍射成分在干涉时起综合作用,在L3的光栅像面上将会是明亮清晰的光栅像。