- 光的單縫衍射規律
光的單縫衍射規律有以下幾點:
1. 中央條紋最亮且最寬,而且亮角保持不變。
2. 中央明紋以外按級數升高或降低,出現暗紋。
3. 相鄰兩條明(暗)紋中心間的距離與入射光的波長成正比。
4. 縫越窄,中央亮紋越粗;單縫的寬度為零時,衍射條紋為等間距的平行光。
5. 單縫衍射是光繞過障礙物在傳播方向上發生改變的一種現象,屬于光的波動性。
以上信息僅供參考,如果需要更多詳細信息,建議咨詢專業人士。
相關例題:
題目:已知單縫衍射中央亮紋的寬度為L,求單縫寬度a的大小范圍。
解答:根據光的衍射原理,中央亮紋的寬度取決于光的衍射強度,而衍射強度與單縫寬度a的四次方成正比。因此,當a較小時,中央亮紋寬度較大。
設單縫衍射中央亮紋的寬度為L,根據光強公式I = (sin(kx/ λ))^2,其中k為空間頻率,λ為波長,x為光波在單縫處傳播的距離。由于中央亮紋的寬度與光強成正比,因此有:
I(L) / I(0) = (sin(kL/ λ))^2 / (sin(k0)^2)
其中I(0)為中央亮紋處的光強,k0為中央亮紋對應的空間頻率。由于中央亮紋是衍射最強的位置,因此kL/λ≈π/2。將此式代入上式可得:
I(L) / I(0) = (sin(π/2 - k0))^2 / (sin(k0)^2) = 1
因此,I(L) = I(0),即中央亮紋的寬度與單縫寬度成正比。設中央亮紋寬度為L=aL0,其中L0為單縫寬度的極限值(即當光強不再增加時),則有:
aL0 = L
又因為中央亮紋兩側的暗紋寬度與單縫寬度成正比,因此有:
aL0 = L/√(2 - 1)
聯立以上兩式可得:
a = L/(√(2 - 1))^2
當a較小時,中央亮紋寬度較大,因此a的范圍為:
a < L/√(2)
當a較大時,中央亮紋寬度較小,因此a的范圍為:
a > L/(√(2)^2) - L/√(π)
需要注意的是,以上解答僅適用于平行光入射的單縫衍射情況。對于其他入射光的情況,如垂直入射等,需要使用其他公式進行計算。
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