- 光的單縫衍射高中
在高中階段,光的單縫衍射實驗中常見的內容包括:
1. 光源選擇:通常使用單色平行光源。
2. 縫寬調節:通過調節單縫的位置和寬度,觀察衍射條紋的可見度及其分布情況。
3. 觀察屏位置:改變觀察屏的位置,觀察衍射條紋的可見度及其分布情況。
4. 理論分析:根據光的波動性,推導并解釋衍射條紋的可見度和分布規律。
此外,還可以通過實驗觀察到以下現象:
1. 中央亮紋特別寬,兩側條紋向兩側迅速變窄。
2. 相鄰兩衍射條紋之間的距離隨波長的增加而增加。
3. 縫越窄,中央亮紋越寬,但亮度會降低。
4. 當縫的寬度與波長相近甚至小于波長時,光就不能發生明顯的衍射現象。
以上就是高中階段關于光的單縫衍射實驗的一些主要內容和現象,希望對你有所幫助。
相關例題:
光的單縫衍射例題
題目:
在某實驗室中,有一個單縫的寬度為 a = 1mm,波長為 λ = 500nm 的光照射到單縫上。
(1)求光通過單縫后的光強分布;
(2)用光屏接收光子,求光屏上中央亮紋的寬度;
(3)如果將此單縫移至光屏一側,那么在光屏上是否會出現明暗相間的衍射條紋?
解析:
(1)根據光的干涉條紋間距公式 Δx = λ / d,其中 d 是雙縫間距,可以求出中央明紋的寬度。
(2)根據光的衍射原理,可以求出光屏上中央亮紋的寬度。
(3)根據光的衍射原理,如果將單縫移至光屏一側,那么在光屏上會出現明暗相間的衍射條紋。
答案:
(1)光通過單縫后的光強分布為 I = I_0 \cos^2(\theta_0 - \frac{\pi}{2}) + \frac{I_0}{4} \sin^2(\theta_0 - \frac{\pi}{2}),其中 I_0 是入射光的強度,\theta_0 是入射角。
(2)根據光的衍射原理,中央亮紋的寬度為 \Delta x = \frac{L}7l7xr7t \lambda ,其中 L 是光屏到單縫的距離,d 是雙縫間距。代入數據可得中央亮紋的寬度為 \Delta x = 7mm。
(3)將單縫移至光屏一側后,在光屏上會出現明暗相間的衍射條紋。
總結:本題考查了光的干涉和衍射原理,需要掌握干涉條紋間距公式和衍射條紋寬度公式才能正確解答。同時需要注意光的衍射條件是障礙物或孔的尺寸與波長相差不多或小于波長時才能發生。
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