- 光的衍射重要公式
光的衍射重要公式有:
1. 菲涅耳公式:\frac{I}{I_0} = \frac{sin(\alpha_1 - \alpha_2)}{sin\alpha_2},其中I為衍射光強度,I_0為入射光強度,$\alpha_1$和$\alpha_2$為衍射角和0角。
2. 夫瑯禾費單縫衍射強度公式:I(\theta) = I_0 \times e^{- \frac{1}{2} \times k \times \lambda^2 \times \frac{l}{D} \times (sin(\theta - \delta) - sin\delta)},其中I(\theta)為衍射光強度,I_0為入射光強度,k為空間頻率,l為單縫寬度,D為光源和屏之間的距離,$\theta$為觀察角度,$\delta$為單縫處光程差。
3. 夫瑯禾費圓孔衍射強度公式:I(\theta) = I_0 \times e^{- \frac{1}{2} \times k \times \lambda^2 \times r^2},其中r為圓孔半徑,k為空間頻率。
以上公式是光的衍射中常用的公式,其中菲涅耳公式主要用于計算光的衍射角和入射角之間的關系,而夫瑯禾費單縫衍射強度公式和夫瑯禾費圓孔衍射強度公式則用于計算光的衍射強度。這些公式在光學、物理等領域有著廣泛的應用。
相關例題:
題目:已知光源發出波長為550nm的單色光,在離光源為1m處的障礙物擋板上開一個直徑為2mm的圓孔,求障礙物擋板距離屏幕多遠時,才能使屏幕上的光斑直徑小于1mm?
分析:
1. 菲涅耳衍射公式:d = (n-1) λ / (2π)d = (n+1) λ / (2π)d為光斑直徑,λ為波長,n為擋板到屏幕的距離與障礙物距離之比。
解題過程:
根據菲涅耳衍射公式,代入已知數據,可得:
d = (1-1) × 550/ (2 × π × 2 × 10^-6) = 0.33m
所以,障礙物擋板距離屏幕至少需要0.33m才能使屏幕上的光斑直徑小于1mm。
答案:障礙物擋板距離屏幕至少需要0.33m。
解釋:
這個例題展示了如何使用菲涅耳衍射公式來解決光的衍射問題。在這個問題中,已知光的波長和孔的直徑,需要求出障礙物擋板距離屏幕的距離,使得屏幕上的光斑直徑小于1mm。根據菲涅耳衍射公式,我們可以得到這個問題的答案。
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