- 光的衍射所有公式
光的衍射公式包括:
1. 菲涅耳公式:$\frac{I}{I_0} = \sin^2(\frac{n\lambda d}{2\pi R}) = \sin^2(\frac{n\lambda}{2R}\sqrt{1 - \sin^2(\frac{2\theta}{90})})$,其中$I$是衍射光强度,$I_0$是无衍射时的光强度,$n$是折射率,$\lambda$是波长,$d$是光栅常数,$R$是光栅上所有刻痕的距离,$\theta$是入射光和第一个刻痕的夹角。
2. 夫琅禾费单缝衍射强度公式:$I = I_0 \cdot \frac{\sin(\pi \Delta \lambda \Delta x / \lambda)}{\pi \Delta x \cdot \Delta x}$,其中$I$是衍射光强度,$I_0$是无衍射时的光强度,$\Delta x$是缝宽,$\Delta x \cdot \Delta x$是缝到屏的距离,$\lambda$是波长。
3. 夫琅禾费圆孔衍射强度公式:当圆孔直径为D时,其衍射图样为中央为明条纹(光强为最大值),其余依次为暗条纹。明条纹的光强分布可用公式表示为:$I = I_0 \cdot (1 + \frac{4\pi}{\lambda} \cdot r^2)$。
以上公式仅供参考,具体使用哪种公式需要根据实际情况来定。
相关例题:
光的衍射公式通常包括菲涅耳衍射公式和夫琅禾费单缝衍射公式等。下面列出菲涅耳衍射公式的一个简单例题:
例题:
假设光源发出宽度为a的单色均匀线光源,与无限大平面衍射屏距离为d,试求光源经过衍射屏后的中央亮斑半径R。
解:
根据菲涅耳衍射公式,有:
R = (d/p) λ
其中,p是单缝宽度,λ是光的波长。
假设p=1mm,d=1m,λ=500nm(例如红光),代入公式可得:
R = (1/500e6) 500e-9m = 2μm
其中e是自然对数的底数。
因此,光源经过衍射屏后,中央亮斑半径约为2μm。这个结果符合实际观察到的现象。
需要注意的是,光的衍射公式通常需要具体问题具体分析,因为不同的光源、不同的衍射屏以及不同的观察角度可能会影响衍射结果。以上例题仅作为光的衍射公式的简单应用示例。
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