- 光的衍射公式大學
光的衍射公式大學中學習的有菲涅耳衍射公式。
相關例題:
題目:假設一束平行光垂直入射到一塊寬度為d的狹縫上,那么在光屏上將觀察到什么樣的衍射圖像?請使用菲涅爾公式來描述并求解。
解題過程:
1. 菲涅爾公式:
菲涅爾公式描述了光的衍射現象,它涉及到光的波長、狹縫寬度、光屏距離以及光的偏振方向等因素。其數學表達式為:
d(θ) = (λ/L)sinθ
其中,d(θ)表示在角度θ處的狹縫寬度,λ表示光的波長,L表示狹縫到光屏的距離,θ表示光屏上觀察到的角度。
2. 題目中的已知量:
d = 狹縫寬度 = 1mm
λ = 500nm(波長)
L = 狹縫到光屏的距離 = 50cm
θ = 在光屏上觀察到的角度(可以根據實際情況設定)
3. 根據菲涅爾公式求解:
將已知量代入菲涅爾公式中,得到:
d(θ) = (500nm/50cm)sinθ
由于狹縫寬度很小,可以認為狹縫寬度等于光屏上的狹縫寬度,即d(θ)≈θ。此時,菲涅爾公式可以簡化為:
d(θ) = (λ/L)θ
將已知量代入上式中,得到:
d(θ) = (500nm/50cm)θ = 1mm
這意味著在光屏上觀察到的狹縫寬度約為1mm。由于光的衍射效應,狹縫寬度會隨著角度的增加而減小。因此,在光屏上觀察到的衍射圖像將是明暗相間的條紋,且條紋寬度隨著角度的增加而減小。
總結:根據上述解題過程,我們使用菲涅爾公式描述了光的衍射現象,并得到了在光屏上觀察到的衍射圖像。需要注意的是,菲涅爾公式只適用于平行光的衍射情況。對于其他光源或非平行光的情況,需要使用其他方法進行求解。
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