- 光的单缝衍射振幅
光的单缝衍射振幅包含以下几种:
1. 中央明纹:中央明纹是衍射图样中最大光强值,且宽度随着单缝宽度的减小而减小。
2. 两侧等光强条纹:这些条纹宽度逐渐增大,光强逐渐减小。
3. 暗纹:在单缝后面,会出现一些暗纹,它们是衍射图样的最低点。
此外,光的单缝衍射振幅还可能受到其他因素的影响,如光源大小、单缝位置、光源波长、单缝数目等。这些因素可能会改变衍射图样的形状和位置,从而影响光的振幅分布。
相关例题:
题目:考虑一束平行光通过单缝后,在光屏上形成衍射图案。假设已知单缝宽度为a,且光波长为λ。请计算中央明纹的宽度和对应的最大光强。
解题过程:
1. 根据光的干涉原理,中央明纹的宽度为半波长的整数倍,即:
中央明纹宽度 = (2n+1) × λ/a,n为正整数
其中,中央明纹对应的最大光强由瑞利判据决定,即满足:
Imax = I0 sin²(kr/λ)
其中,I0为入射光的强度,k为单缝处相位差,r为光程差。
2. 当光通过单缝时,光程差r与单缝宽度a的关系为:
r = (n+1/2) × λ
其中,n为正整数。
3. 将上述关系代入中央明纹宽度公式中,可得中央明纹宽度为:
中央明纹宽度 = (3/2) × λ/a
4. 将上述结果代入最大光强公式中,可得中央明纹的最大光强为:
Imax = I0 × (2/3)² = 4I0/9
总结:通过单缝衍射形成的中央明纹宽度为(3/2)λ/a,对应的最大光强为4I0/9。这个结果与理论值相符。
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