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初中物理光的衍射推理公式考点

2025-01-21 21:37:07综合其它329
  • 光的衍射推理公式

光的衍射推理公式有菲涅耳公式、夫琅禾费近似公式。5hS物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

光的衍射推理公式通常指的是菲涅耳衍射公式,它用于计算在有限宽度缝隙发出的光束在障碍物后方形成的衍射图案的尺寸。下面是一个菲涅耳衍射公式的例题,并附有解答:5hS物理好资源网(原物理ok网)

题目:5hS物理好资源网(原物理ok网)

假设有一束宽度为d的平行光束,从左侧距离屏中心为L的位置垂直入射,右侧障碍物距离屏中心为D,求光斑的中心宽度和边缘宽度。5hS物理好资源网(原物理ok网)

解答:5hS物理好资源网(原物理ok网)

1. 根据菲涅耳衍射公式,可得到光斑的中心宽度为:5hS物理好资源网(原物理ok网)

a0 = (n + 1/2)dλ/(4πD)5hS物理好资源网(原物理ok网)

其中,n是光斑的级数,对于中心点通常取n=0;d是入射光束的宽度;λ是光的波长;D是障碍物的宽度。5hS物理好资源网(原物理ok网)

2. 对于边缘点,由于光斑的边缘是由一系列的同心圆组成,因此需要使用更复杂的菲涅耳-马吕斯公式来计算。具体来说,对于第一级边缘点,其宽度为:5hS物理好资源网(原物理ok网)

a1 = (n + 3/4)dλ/(πD)5hS物理好资源网(原物理ok网)

其中n=1。5hS物理好资源网(原物理ok网)

3. 将以上两个公式代入原始问题中,可以得到:5hS物理好资源网(原物理ok网)

中心宽度a0 = (0 + 1/2)dλ/(4πD) = dλ/(8πD)5hS物理好资源网(原物理ok网)

边缘宽度a1 = (1 + 3/4)dλ/(πD) = 3dλ/(4πD)5hS物理好资源网(原物理ok网)

因此,光斑的中心宽度约为dλ/(8πD),而边缘宽度约为3dλ/(4πD)。5hS物理好资源网(原物理ok网)

需要注意的是,这个公式仅适用于平行光束的情况。如果入射光束是非平行或具有其他特殊性质,可能需要使用其他衍射公式或进行特殊处理。5hS物理好资源网(原物理ok网)


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