接收夫琅和费衍射场的实验装置 ① 后焦面接收装置。如图2a所示。它采用透镜系统将点源置于第一个透镜的前焦点,以产生平行光照明衍射屏,将接收屏置于第二个透镜的后焦面,以会聚一束衍射角为(θ1,θ2)的次波波线相干叠加于场点P(x′,y′)。 ② 无透镜的远场接收装置。如图2b所示。它用一个透镜产生平行光照明衍射屏,在远场zλx2,zλy2范围内接收衍射场。自从高亮度的激光器应用以后,这种装置已在实验室中采用。实验前应根据衍射屏的尺寸,对远场距离有一个量级估算,以便正确置放接收器。设光波长λ≈0.6μm, 光孔线度a≈100μm,则远场距离za2/λ≈16mm,取50倍为80cm以远;当a≈1mm,取z为80m以远;当 a≈1cm,则z应取8km以远,从实验室眼光看,这是一个不得了的距离。 ③ 有透镜的像面接收装置。如图2c、2d所示。前者衍射屏置于像方(透镜之后),后者衍射屏置于物方(透镜之前),这两种装置都是点光源S产生的球面波照明衍射屏,而在像点S′的平面(像面)上接收衍射场。实际上,图2d装置可以看作图2c装置的逆装置,两者物像位置互换,它在像面上接收到的仍然是夫琅和费衍射场。值得注意的是,像面接收夫琅和费衍射场的两种装置只须旁轴条件,并不要求远场条件。当然,它们对透镜的成像要求是严格的。 夫琅和费单缝衍射 设单缝在x方向的宽度为Δx=a,y方向的长度Δy=b,单狭缝要求b≥a,衍射光强主要沿x′方向展开,属于一维衍射,可由矢量图解法(图3)或衍射积分法得到衍射场的复振幅分布和光强分布为