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初中物理光的衍射张角范围考点

2025-02-11 17:40:53综合其它310
  • 光的衍射张角范围

光的衍射张角范围取决于光的波长和障碍物的尺寸。PKd物理好资源网(原物理ok网)

当光的波长远小于障碍物尺寸时,衍射现象并不明显,光可以像沿着直线传播一样通过小孔或狭缝。这种情况下,任何大小的狭缝都可以看作是光束的“小孔”,衍射现象并不明显。PKd物理好资源网(原物理ok网)

当光的波长与障碍物尺寸相当或更小的时候,衍射现象就会变得非常明显。此时,光束会以一个圆环的形式出现,这个圆环称为“半影”。半影的大小取决于光的波长和障碍物尺寸的比值。PKd物理好资源网(原物理ok网)

当障碍物尺寸小于或等于光的波长时,光束会完全绕过障碍物并形成一个明亮的区域,这个区域被称为“全影”。全影的大小取决于障碍物和观察者之间的距离以及光的波长。PKd物理好资源网(原物理ok网)

因此,光的衍射张角范围取决于光的波长、障碍物尺寸以及障碍物与观察者之间的距离。在某些情况下,光的衍射张角范围可能会非常宽,甚至可以覆盖整个空间。PKd物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

光的衍射张角范围取决于光的波长和障碍物的尺寸。当障碍物尺寸与光的波长可比拟时,光就会发生明显的衍射现象,其衍射张角也会相应地增大。PKd物理好资源网(原物理ok网)

题目:假设一束单色光以45°入射角照射到一宽为0.5mm的单缝上。请计算在光屏上不同距离处(例如1m和2m)的衍射张角范围。PKd物理好资源网(原物理ok网)

解题过程:PKd物理好资源网(原物理ok网)

1. 根据光的干涉原理,光屏上不同距离处的衍射现象会略有不同。这里我们假设光屏距离缝的距离分别为1m和2m。PKd物理好资源网(原物理ok网)

2. 根据光的干涉公式($Δs = λ \frac{sin\theta}{d}$),其中Δs为条纹间距,λ为光的波长,θ为入射角,d为缝的宽度。PKd物理好资源网(原物理ok网)

3. 对于单色光,其波长是已知的。在本题中,我们假设光的波长为500nm。PKd物理好资源网(原物理ok网)

4. 对于缝宽为0.5mm的单缝,其缝距大约为6μm,因此入射角为45°时,光会发生明显的衍射现象。PKd物理好资源网(原物理ok网)

根据上述信息,可以得出在光屏上不同距离处的衍射张角范围:PKd物理好资源网(原物理ok网)

对于距离为1m处:张角范围大约在$1.5 \times 10^{- 3}$mrad到$2.5 \times 10^{- 3}$mrad之间。PKd物理好资源网(原物理ok网)

对于距离为2m处:张角范围大约在$3 \times 10^{- 3}$mrad到$4.5 \times 10^{- 3}$mrad之间。PKd物理好资源网(原物理ok网)

需要注意的是,这个范围只是一个大致的估计,实际结果可能会因实验条件和环境等因素而略有不同。此外,对于其他波长的光和不同尺寸的障碍物,衍射张角范围也会有所不同。PKd物理好资源网(原物理ok网)


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