- 光衍射的最大條件
光衍射的最大條件是障礙物或孔的尺寸與光的波長(zhǎng)相當(dāng)。在這種情況下,光會(huì)受到干擾并產(chǎn)生明暗相間的衍射條紋,而不是直線傳播。
此外,光的衍射條件還可以包括:
1. 障礙物的尺寸與光的波長(zhǎng)比較小時(shí),衍射現(xiàn)象不太明顯,但仍然可能觀察到一些衍射現(xiàn)象。
2. 光的波長(zhǎng)與觀察距離相比比較小的時(shí)候。
需要注意的是,光的衍射是波動(dòng)性的一種表現(xiàn),它與粒子性有著本質(zhì)的區(qū)別。在某些情況下,光會(huì)繞過(guò)障礙物或穿過(guò)小孔,表現(xiàn)出直線傳播的性質(zhì);而在其他情況下,光會(huì)在障礙物或小孔的邊緣產(chǎn)生明暗相間的條紋,表現(xiàn)出明顯的衍射現(xiàn)象。
相關(guān)例題:
夫瑯禾費(fèi)單縫衍射是光通過(guò)單縫后,在屏上形成的中央亮紋,以及其它強(qiáng)度分布形成的圖案。這個(gè)圖案的強(qiáng)度分布與光的波長(zhǎng)、單縫寬度以及障礙物尺寸有關(guān)。當(dāng)障礙物尺寸與光的波長(zhǎng)相比擬時(shí),我們就可以觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。
題目:假設(shè)一束波長(zhǎng)為500nm的光線通過(guò)寬度為5mm的單縫,請(qǐng)計(jì)算在離縫3m遠(yuǎn)的屏上形成中央亮紋的寬度。
解題過(guò)程:
1. 根據(jù)衍射原理,中央亮紋寬度與光的波長(zhǎng)成正比,與單縫寬度成反比。因此,中央亮紋寬度為:
中央亮紋寬度 = 波長(zhǎng) λ × 單縫寬度 d / 2
2. 將已知數(shù)值代入公式,得到中央亮紋寬度為:
中央亮紋寬度 = 500nm × 5mm / 2 = 12.5mm
3. 離縫3m遠(yuǎn)的屏上形成的中央亮紋寬度與距離的平方成反比。因此,在離縫3m遠(yuǎn)的屏上形成的中央亮紋寬度為:
中央亮紋寬度 = 中央亮紋寬度 × (屏到縫的距離 / 縫到屏的距離)2
= 12.5mm × (3m / 5m)2 = 1.8mm
所以,在離縫3m遠(yuǎn)的屏上形成的中央亮紋寬度為1.8mm。這個(gè)例子展示了光衍射的最大條件之一,即當(dāng)光的波長(zhǎng)與障礙物尺寸或孔徑大小相比量級(jí)時(shí),光會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。
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