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初中物理光的干涉双缝推导考点

2024-12-20 15:18:02综合其它530
  • 光的干涉双缝推导

光的干涉双缝推导有以下几种:J0O物理好资源网(原物理ok网)

1. 惠更斯——菲涅尔干涉:在双缝干涉实验中,光通过单缝后产生的子波源向双缝孔径线处会合,可形成干涉条纹。J0O物理好资源网(原物理ok网)

2. 德布罗意——菲涅尔的修正:在考虑光的波动性的同时,也考虑粒度的影响,即把光看作一份份的能量子时,满足波动方程。当光通过双缝时,满足叠加原理。J0O物理好资源网(原物理ok网)

3. 菲涅尔干涉:当入射光为非单色光时,屏上出现的是等厚干涉条纹。J0O物理好资源网(原物理ok网)

4. 洛埃镜实验:当平面镜旋转一定角度后,反射光与入射光之间夹角发生变化,导致反射光与折射光之间发生干涉。J0O物理好资源网(原物理ok网)

此外,还有杨氏双缝干涉实验、劳埃德干涉仪推导等推导方式。这些推导方式都是基于光的波动性,用于描述光的干涉现象。J0O物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

光的干涉双缝干涉是物理学中的一个重要概念,它涉及到光的波动性和空间频率的叠加。下面是一个简单的双缝干涉的推导例子,我们将使用波动光学的基本原理。J0O物理好资源网(原物理ok网)

假设有两个相距为d的平行的狭缝S1和S2,它们之间的距离为L。光源S发出的一束平行光经过这两个狭缝后,会在空间中形成两个相干点光源,它们分别发出各自的光束。这些光束在空间中相遇并相互干涉,形成明暗交替的干涉条纹。J0O物理好资源网(原物理ok网)

首先,我们需要计算出每个狭缝出射的光束的强度分布。假设光源发出的是均匀平面波,其波长为入射光的波长为λ,光强为I_0。对于每个狭缝出射的光束,我们可以使用波动方程来描述光强的分布:J0O物理好资源网(原物理ok网)

I_i(x,y) = I_0 e^(i(k_0 x - σ_i x²/2))J0O物理好资源网(原物理ok网)

其中i表示第i个狭缝(在这里是S1或S2),k_0是真空中的波数,σ_i是狭缝的衍射系数。J0O物理好资源网(原物理ok网)

接下来,我们需要考虑两个光束的干涉。由于它们是相干的,它们会在空间中叠加,形成一个新的光强分布。对于两个狭缝之间的空间x和y,干涉光强的总和可以表示为:J0O物理好资源网(原物理ok网)

I(x,y) = I_1(x,y) + I_2(x,y) = I_0 (e^(i(k_0 x - σ_1 x²/2)) + e^(i(k_0 (L + x) - σ_2 (L + x)²/2))J0O物理好资源网(原物理ok网)

其中I_1和I_2是两个狭缝出射的光束的光强分布,I_0是光源的光强,σ_1和σ_2分别是两个狭缝的衍射系数。J0O物理好资源网(原物理ok网)

当考虑干涉条纹时,我们通常关心的是在某个特定位置(例如中心位置)的光强分布。在这种情况下,我们可以将干涉光强的总和表示为:J0O物理好资源网(原物理ok网)

I(x = 0, y) = I_0 (cos(σ_1 L²/8) + cos(σ_2 (L + d)²/8))J0O物理好资源网(原物理ok网)

这个表达式描述了干涉条纹的中心位置的光强分布。当L增大时,干涉条纹的间距增大;当d增大时,干涉条纹的宽度增大。J0O物理好资源网(原物理ok网)


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