- 光的衍射波長計算
光的衍射波長計算主要涉及到光的干涉和衍射原理。具體來說,當一束光線穿過一個小孔或狹縫時,它會發生衍射,產生明暗相間的條紋。衍射現象的波長可以通過以下公式進行計算:
1. 瑞利判據:波長 λ = 縫寬 a / 波長 λ0
其中,λ0 是光源的波長,a 是縫寬。
2. 菲涅爾公式:波長 λ = 波長 λ0 (d / (D λ0))^?
其中,λ0 是光源的波長,d 是兩個狹縫之間的距離,D 是屏幕到狹縫的距離。
需要注意的是,這些公式只適用于平行光束的情況。如果光源是點光源,那么衍射波長計算需要使用更復雜的公式,例如愛因斯坦-斯托克斯公式。
此外,光的干涉也是衍射的一種特殊形式,可以通過干涉條紋的間距來計算光的波長。具體來說,如果兩個光波的相位差是固定的,那么干涉條紋的間距就等于光的波長。因此,可以通過測量干涉條紋的間距來計算光的波長。
相關例題:
d = λsin(θ)/衍射角
其中,θ是入射光的入射角或衍射角,衍射角是觀察到的衍射線條與縫平行的角度。
假設我們有一個寬度為d = 0.01mm的單縫,入射光是平行光,衍射角是90度(即垂直于縫平行的方向),那么我們可以使用上述公式來求解光的波長。
首先,將已知數據代入公式中:
d = 0.01mm
衍射角 = 90度
然后,將sin(θ)的值近似為θ,因為θ接近90度。
接下來,將公式中的sin(θ)替換為θ,并將衍射角90度代入公式中:
λ = d 90度 /衍射角
最后,將已知數據代入這個公式中,我們就可以得到光的波長:
λ = 0.01mm π / 90度 = 3.4e-7米
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