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初中物理光的衍射推导过程考点

2025-02-05 23:49:15综合其它294
  • 光的衍射推导过程

光的衍射推导过程如下:STc物理好资源网(原物理ok网)

1. 单缝夫琅禾费衍射:首先根据光的直线传播理论,沿着直线传播的光经过单缝后变成一条边缘清晰、宽度缩小的光带,在光屏上形成明暗相间的衍射条纹。STc物理好资源网(原物理ok网)

2. 圆孔衍射:衍射光会进一步分解为沿直线传播的子波,这些子波相互叠加形成新的光强分布。对于中央明纹,它是由所有衍射角为零的子波产生的,此时所有子波的振幅相加,形成中央明纹。STc物理好资源网(原物理ok网)

3. 光的干涉衍射:在光屏上出现一个亮斑,当单缝两边对称位置各放置一个狭缝时,光屏上的亮斑就是两个狭缝光源产生的干涉衍射图样。STc物理好资源网(原物理ok网)

需要注意的是,光的衍射是光穿过不透明的障碍物或狭缝时产生的偏离主轴的区域,这个区域仍然可以看作是光源发出的一束光线。这些光线在空间某点叠加后会相互加强或减弱,从而形成亮斑、暗斑、彩色条纹等不同的衍射图案。STc物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物或穿过小孔后到达光屏的现象。当光的波长与障碍物或小孔尺寸可比时,光就会发生衍射现象。下面是一个简单的例题,用于推导光的衍射现象:STc物理好资源网(原物理ok网)

题目:假设有一束平行光从空气中垂直射向一块玻璃砖的平壁,请推导出玻璃砖对平行光的衍射图样。STc物理好资源网(原物理ok网)

1. 假设入射光为平行光,其振动方向相同,可以表示为余弦波的形式,即:E_{0}(r,t)=E_{0}cos(\omega t-\alpha)STc物理好资源网(原物理ok网)

2. 当光穿过玻璃砖时,会发生折射和反射,其中折射率大于入射率。因此,光在玻璃砖中的传播方向与入射方向有一定夹角。假设入射角为\theta,折射角为\beta,则有:\theta + \beta = \pi/2STc物理好资源网(原物理ok网)

3. 当光从玻璃砖中射出时,会发生衍射现象。假设光在玻璃砖中的波长为\lambda,则有:\lambda/d > \gammaSTc物理好资源网(原物理ok网)

其中d为玻璃砖的厚度。根据几何关系,可以得出衍射图样的半径为:r_衍=\sqrt{r^2-d^2}STc物理好资源网(原物理ok网)

4. 根据光的干涉原理,衍射图样可以表示为:E_衍(r,t)=A\cos(\omega t+\phi)STc物理好资源网(原物理ok网)

其中A和\phi为常数,可以通过实验或理论计算得到。STc物理好资源网(原物理ok网)

综上所述,当一束平行光垂直射向玻璃砖的平壁时,会发生衍射现象,其衍射图样可以用余弦波的形式表示。具体来说,可以用实验或理论计算得到A和\phi的值,从而得到衍射图样的具体形状。STc物理好资源网(原物理ok网)


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