- 光與障礙物的衍射
光與障礙物的衍射現(xiàn)象在日常生活中非常常見,以下是一些典型的例子:
1. 水波的衍射:當(dāng)光線穿過水波時(shí),會(huì)繞過障礙物或其它物體,形成模糊的圖像。這是因?yàn)樗ǖ牟ㄩL比光波長,因此可以繞過障礙物并相互干涉。
2. 聲波的衍射:當(dāng)聲波遇到障礙物時(shí),也會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象。例如,當(dāng)你在房間里說話時(shí),聲波會(huì)繞過墻壁,到達(dá)另一個(gè)角落。
3. 光的干涉衍射墻:在一些博物館和科學(xué)中心,人們可以看到光的衍射墻。當(dāng)一束平行光照射在墻上的一組特定的平行小孔上時(shí),光會(huì)衍射并形成美麗的光譜圖案。
4. 光纖通信:光纖通信利用了光的衍射特性,光纖可以傳輸大量信息,這是因?yàn)楣饪梢栽诠饫w中傳播很長距離而不受干擾。
5. 激光切割和焊接:激光束可以精確地切割和焊接材料,這是因?yàn)榧す獾哪芰考性谝粋€(gè)很小的區(qū)域內(nèi),可以穿透薄材料或金屬。這是由于光的衍射造成的。
以上就是一些光與障礙物衍射的例子,希望對(duì)你有所幫助。
相關(guān)例題:
題目:光線從點(diǎn)光源S發(fā)出,經(jīng)過一個(gè)半徑為R的圓盤形障礙物邊緣后,在屏MN上形成衍射條紋。已知圓盤的直徑遠(yuǎn)大于光的波長,屏上中央亮條紋的寬度為多少?
分析:本題主要考察光的衍射現(xiàn)象和幾何光學(xué)。由于圓盤的直徑遠(yuǎn)大于光的波長,因此可以認(rèn)為光是沿直線傳播的。當(dāng)光經(jīng)過圓盤邊緣時(shí),會(huì)發(fā)生衍射,使得光偏離原來的直線路徑。中央亮條紋是明暗相間的,因此中央亮條紋寬度等于相鄰亮紋之間的距離。
解題過程:
首先,根據(jù)幾何光學(xué),可以知道圓盤邊緣到屏的距離為障礙物半徑R。
其次,根據(jù)光的衍射原理,中央亮條紋寬度等于相鄰亮紋之間的距離,即中央亮條紋寬度等于入射角為零度的光線在屏上移動(dòng)的距離。
由于圓盤邊緣到屏的距離為障礙物半徑R,而光在空氣中的速度約為每秒30萬公里,因此可以求出光從圓盤邊緣到屏所需的時(shí)間。由于光速不變?cè)恚梢郧蟪龉庠谄辽弦苿?dòng)的距離。
最后,根據(jù)幾何光學(xué)中的相似三角形原理,可以求出中央亮條紋寬度。
答案:中央亮條紋寬度約為障礙物半徑R的一半。
這個(gè)例題考察了光的衍射現(xiàn)象和幾何光學(xué)的基本原理,通過分析題目中的條件和公式,可以得出正確的答案。
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