- 光的圆板衍射亮斑
光的圆板衍射（又称圆孔衍射）会产生明暗相间的同心圆环状光谱，也称为泊松亮斑。同心圆环状光谱是由衍射效应引起的，与孔径大小和光源波长有关。
在圆孔衍射中，光波会从圆孔中心向四周扩散，形成明暗相间的同心圆环。中央亮斑是光源直接透过圆孔照射到的区域，被称为泊松亮斑。这是因为当光束通过小孔时，会在光束投射的方向上形成亮斑，这是由于光束在通过小孔时发生了衍射效应。
同心圆环状光谱的亮度与圆孔大小、光源波长以及观察距离有关。当圆孔直径减小时，同心圆环的间隔会变小，但光谱的亮度也会增加。此外，当观察距离增加时，同心圆环间隔也会变大，但光谱的分辨率也会提高。
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相关例题：
假设我们有一个直径为d的圆板孔，用它来挡住一束激光。当激光穿过圆孔时，会在孔的周围形成一个明暗相间的同心圆环。同心圆环上的每一个亮斑都是由中央圆孔衍射出的光形成的。
我们可以设计一个实验问题，让学生通过实验数据来分析光的衍射规律。例如：
问题：请观察并记录激光通过直径为d的圆板孔后形成的衍射亮斑的数量和分布情况。然后，尝试使用几何方法来解释这些亮斑的形成原因。
学生可以通过实验观察到衍射亮斑的数量随着离孔距离的变化而变化，并且可以发现亮斑的数量随着离孔距离的增大而增加。他们可能会发现，在离孔一定距离的地方，亮斑的数量达到最大值，然后随着距离的增大而减少。
接下来，学生可以使用几何方法来解释这些亮斑的形成原因。他们可以假设中央圆孔是一个点光源，而衍射光斑是一个半径为r的圆环。根据几何关系，可以推导出r与d的关系式，并解释为什么在离孔一定距离的地方，亮斑的数量达到最大值。
通过这个实验和问题，学生可以更好地理解光的衍射现象，并学会如何使用几何方法来解释实验结果。
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