- 光的各级衍射条纹
光的各级衍射条纹包括明纹、暗纹和中央明纹。
具体来说，光通过小孔或障碍物时，会在孔径或障碍物后出现宽窄不一的彩色光带，这就是光的衍射现象。其中，各级衍射条纹的间距与光的波长成正比，中央条纹特别明亮且位置最高，暗纹间距变窄且位置逐渐升高。
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相关例题：
题目：
一束平行单色光以某一角度从空气射入半圆形玻璃砖的圆心处，在圆弧形玻璃砖表面上形成中央亮斑和若干同心圆环。已知玻璃砖折射率为n，求第k个亮环的半径rk与k的关系。
解析：
1. 理解光的衍射现象：当光波穿过不均匀介质时，会发生衍射现象，即光波会绕过障碍物或孔隙，形成明暗相间的条纹。
2. 利用几何光学知识，根据光的折射定律和反射定律，求解光在空气和玻璃砖中的光路长度。
3. 根据亮环半径与级数的公式，求解第k个亮环的半径rk与k的关系。
答案：
根据光的衍射现象，中央亮斑是由于入射光线直接穿过玻璃砖圆心处而形成的。同心圆环是由于光线在玻璃砖表面上发生衍射而形成的。
设第k个亮环的半径为rk，则有：
r_k = (n^2 - 1)^(1/2)λ / (2π)
其中，λ为入射光的波长，n为玻璃砖的折射率。
根据几何光学知识，入射光线在空气中的光路长度为：L_1 = d_0 = 2r_k sinθ_0
入射光线在玻璃砖中的光路长度为：L_2 = d_1 = 2r_k n^2 sinθ_0
其中θ_0为入射角。
根据光的折射定律和反射定律，可得到：n^2sinθ_0 = sinθ_1 = L_1 / L_2
将上述公式代入到亮环半径公式中，可得：r_k = (sinθ_1)^(-1)λ / (2π) = (n^2 - 1)^(1/2)λ / (2πn^2)
因此，第k个亮环的半径rk与k的关系为：r_k = (n^2 - 1)^(1/2)λ / (2πn^2) k^(-1)
其中k为亮环的级数。
总结：通过理解光的衍射现象和几何光学知识，可以求解出第k个亮环的半径rk与k的关系。
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