13、光的衍射与空间相干性解析

光的衍射与空间相干性解析

1. 光的衍射相关内容

1.1 大狭缝衍射推导

为了深入理解大狭缝的衍射现象，我们对位置在 0 和 10 的大狭缝进行研究。相关参数定义如下：
- (p(Y) = Y - 10)
- (Cp(Y) = \int_{0}^{p(Y)} \cos(\frac{\pi}{2} \cdot \eta^2) d\eta)
- (Sp(Y) = \int_{0}^{p(Y)} \sin(\frac{\pi}{2} \cdot \eta^2) d\eta)
- (II(Y) = (Cq(Y) - Cp(Y))^2 + (Sq(Y) - Sp(Y))^2)

应用 3.20 中提到，通过改变 (P(Y) = Y - 10) 里 10 这个值来改变狭缝宽度，并比较狭缝与边缘的衍射图案。

1.2 阶梯光栅

具有矩形反射面的光栅被称作阶梯光栅。该光栅的周期常数为 (a)，长度为 (a/2) 的反射面位于两个平面。其可由两组相互穿插的光栅制作而成，示意图如下：

graph LR
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;
    A(平面 I):::process --> B(平面 II):::process
    A --> C(反射面):::process
    B --> C
    C --> D(衍射光):::process

平面 I 和 II 之