菲涅耳的波带法分析单缝衍射明暗纹的形成

  考察衍射角的一束平行光,会聚于点处。从处做垂线垂直于该光束,据透镜的等光程原理,面上各点经透镜到达处的光程差总等于零,则 两子波源发出的光线在点的光程差。将用相距为的平行于的平面等分。这些平面又将单缝处的波阵面分为两个波带 。这两个相邻波带的对应点(例)在点的光程差为,相位差为。总的结果是任何两个相邻波带所发出的子波在点的引起的光振动将完全相互抵消。相邻两波带在点光振动相互抵消,处为暗纹。所以是半波长的偶数倍数时,单缝处的波阵面将被分成偶数个波带,因此波带作用将成对抵消,为暗纹,即暗纹中心位置:不能取零,因时恰为中央明纹的中央位置。
  考察衍射角的一束平行光,会聚在点。此时波阵面可划分为三个波带:
  
  相邻两个波带的衍射光相消,只剩下一个波带起作用,点接近极亮。即波带为奇数时,相应点为亮纹中心。亮纹中心位置:

  需要指出的是,对于任意衍射角,波前一般不能恰好被分成整数个波带,即段的长度不一定等于的整数倍,对应于这些角的衍射光束,经透镜聚焦后,在屏上形成介于最明与最暗之间的中间区域。