- 光的衍射现象举例
光的衍射现象举例包括:
1. 光的单缝衍射:这是在单缝条件下产生的明暗相间的衍射条纹。单缝越窄,条纹间距越宽,且条纹宽度也越窄。
2. 光的圆孔衍射,也叫菲涅尔衍射。在孔或膜的中央会形成中央明点,而其周围则形成彩色光晕。孔或膜的尺寸越小,光晕就越宽。
3. 光的直线路径衍射:当光线穿过狭缝、圆孔或绕过障碍物后,光线的传播方向会发生偏离(即略有改变)。
4. 光的双缝干涉现象:当两束或多束光线相叠加时,它们会形成明暗相间的条纹。
以上是常见的光的衍射现象举例,实际上,光的衍射现象在许多领域都有应用,如光学仪器、光谱分析、激光技术等。
相关例题:
一个激光器发出频率为500THz(波长为500nm)的光,在空气中沿直线传播。如果有一个宽度为0.6mm的单缝,试问:
1. 能否在光屏上看到衍射条纹?
2. 如果能看到衍射条纹,它们会出现在光屏上的哪个位置?
答案:
1. 光的频率为500THz,波长为500nm,空气中的折射率为1,所以光在空气中的速度为c = 3.0e8 m/s。
根据衍射条件,光的波长必须小于或等于单缝的宽度,即λ < d。因此,可以观察到衍射条纹。
2. 根据光的直线传播定律,光屏上的任何一点都可能是光线的起点。因此,光屏上的任何一点都可能产生衍射条纹。然而,由于衍射条纹是按照光的波长分布的,所以最靠近中央的是中央明条纹(第一级亮条纹),其位置为:
x = (d/2)sinθ = (d/2)sin(kλ/2)
其中k是光的级数(对于中央明条纹,k=1),d是单缝的宽度,θ是入射角。
对于本例中的参数,k=1,λ=500nm,d=0.6mm,θ=90度(垂直入射)。代入公式计算得到x≈3mm。
因此,在光屏上可以看到中央明条纹出现在约3mm的位置。
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