- 光的衍射常用公式
光的衍射常用公式有:
1. 菲涅耳公式:\frac{1}{d} = \frac{n_1 + \sin\theta_1}{n_2 + \sin\theta_2},其中d为光栅常数,\theta_1为入射角,\theta_2为衍射角,n_1和n_2分别为空气光栅和透镜的折射率。
2. 夫琅禾费单缝衍射强度公式:I(\theta) \propto \exp(2\pi i(\frac{k}{\lambda}\theta - \frac{d}{2\lambda}\sin\theta)),其中I(\theta)为衍射强度,k为光程差,\theta为衍射角,d为单缝宽度。
3. 夫琅禾费圆孔衍射强度公式:I(\rho) \propto \frac{1}{\sqrt{\rho^2 + (\pi d)^2}},其中I(\rho)为圆孔衍射强度,\rho为圆孔半径,d为圆孔间距。
这些公式可以帮助我们理解和分析光的衍射现象。需要注意的是,这些公式只是对光的衍射现象的一种近似描述,实际的光学系统可能会受到其他因素的影响。
相关例题:
\frac{d}{\lambda} = n\lambda_0 + k
其中,d 是光源和障碍物之间的距离,λ 是光的波长,n 是空气折射率,k 是衍射级数。
下面是一个例题,展示了如何使用菲涅尔公式来解释光的衍射现象:
假设光源和障碍物之间的距离为 1 米,光的波长为 500 纳米。如果使用一个厚度为 1 毫米的透明薄膜来阻挡光线,那么光的衍射级数 k 为多少?
根据菲涅尔公式,我们可以得到:
\frac{1m}{500nm} = n \times 1.00030 + k
将数值代入公式中,得到:
k = -3.77
因此,当使用厚度为 1 毫米的透明薄膜来阻挡光线时,光的衍射级数为 -3.77 级。这意味着光线会绕过薄膜并产生明显的衍射现象。
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