- 光的单缝衍射过程
光的单缝衍射过程包括以下步骤:
1. 光的投射:光通过单缝后,会在近缝处形成一束会聚光,而在远处的光屏上形成衍射条纹。
2. 衍射场的形成:缝宽a和障碍物尺寸L的比值是决定衍射图样的重要因素。当a远小于L时,单缝衍射的图样就是单缝的几何性质(即缝后的衍射屏上的等光程差点光源所形成的),其中心形成一亮点(中央明纹),且其两侧出现一系列明暗交替的同心圆环(明暗相间的直条纹)。
此外,衍射过程可能还涉及到光的干涉和相位等因素,具体取决于光的波长和障碍物的尺寸。在单缝衍射中,波长越长,障碍物尺寸越小,衍射现象越明显。
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相关例题:
题目:
一束平行光垂直射向宽度为a的单缝,请计算出光屏上中央明纹的宽度。
解析:
2. 中央明纹的宽度:在单缝衍射中,中央明纹的宽度最大,这是因为中央亮条纹对应的光程差最小。
根据光的干涉原理和干涉条件,可以推导出中央明纹的宽度为:
中央明纹宽度 = (2d) / (λsinθ)
其中,d为单缝宽度,λ为光的波长,θ为入射角(即入射光线与单缝边缘的夹角)。
例题解答:
假设入射光的波长为500nm,单缝宽度为0.1mm,求光屏上中央明纹的宽度。
带入数据后,可得中央明纹宽度 = (2 × 0.1mm) / (500 × 10^-9m) × (180°) = 7.2mm。
因此,在光屏上中央明纹的宽度大约为7.2mm。
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