- 光的衍射需要多小
光的衍射需要满足的条件是障碍物或孔的尺寸与光的波长相当或比光的波长更短。具体来说,光的衍射需要满足以下条件:
1. 障碍物或孔的尺寸:障碍物或孔的尺寸必须与光的波长相当或更短,才能产生明显的衍射现象。
2. 光的波长:光的波长必须足够短,才能发生明显的衍射现象。一般来说,短波长的光线更容易发生衍射,如蓝光或紫光。
当光通过一个小孔或细缝时,会发生明显的衍射,使得光不再沿着直线传播,而是向孔的两侧扩散开来。这种现象在日常生活中非常常见,比如在阳光下观察一个小孔时,可以看到光线从孔的一侧扩散到另一侧。此外,在激光切割、激光打标等领域中,光的衍射也发挥着重要的作用。
相关例题:
题目:
一束平行光垂直射入宽度为 a 的狭缝,经过单缝衍射后,落在距离狭缝为 b 的屏上。已知屏上中央明纹的宽度为 5mm,求单缝的宽度 x。
解析:
光的衍射现象是由于光波的波长与障碍物或孔的尺寸相当,导致光波绕过障碍物或通过孔传播而形成的现象。在单缝衍射中,中央明纹的宽度是由中央极大处的波长决定的,而其他明纹或暗纹的宽度则是由其级次决定。
首先,根据题意,我们可以列出中央明纹的表达式:
中央明纹宽度 = (单缝宽度 x) / sinθ
其中,θ是入射角,对于垂直入射的光,θ = 90度。
已知中央明纹的宽度为 5mm,可以求出中央明纹对应的波长 λ:
λ = 5mm / (x/sin90度)
又已知中央明纹的级次为最大级次,即中央明纹宽度与所有明纹宽度的比值为最大值,即:
中央明纹宽度 / 其他明纹宽度 = λ / d
其中 d 是单缝的宽度。
将第二个式子代入第一个式子中,可以得到:
x = (中央明纹宽度 / λ) × d = (5mm / sin90度) × d
将已知量代入上式中,可以得到:
x = (5mm / 0.5) × a = 10a mm
答案:单缝的宽度为 10a mm。
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