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高二物理,光的衍射中為什么中央的最寬

更新時間:2024-04-17 文章作者:admin3 信息來源:http://wuliok.com 閱讀次數:

哥們,我看見你問了兩個衍射的問題了,給你一并回答一下吧~~~
是這樣,我是光學專業的研究生,如果你們是高中講的話,應該是單縫衍射或者是矩孔衍射吧(光通過一個窄縫形成的衍射,或者一個方形的孔產生的衍射),如果我猜錯了你可以再問,我先按我猜的給你講
總的來說衍射效應是基于惠更斯—菲涅耳原理提出的,理論上任何一種衍射屏(就是產生衍射用的遮擋物,你們應該用的是一個縫吧)所產生的衍射圖像都是可以通過惠更斯—菲涅耳曲面積分算出來的,但是這個積分太復雜了,所以一般學習時都會用單縫等簡單的例子來教,而且后來也有菲涅耳衍射或者夫朗和費衍射等等簡化版的情況,有點復雜,就不廢話多說了,反正高考也不考
關于單縫衍射而言(矩孔一樣),是有公式可以算出衍射圖樣的,光強分布公式為I=A[sin(t)/t]^2,
由公式看出他是一排一排的亮暗相間的條紋,條紋光強最暗的地方滿足公式a*sin(x)=n*r(其中n不等于0),其中a是縫寬,x是衍射角,n是級次(你會看到若干個暗條紋,他們的位置不同是因為公式中他們的n不同),r是光波的波長。對上述公式兩邊求微分可以計算出條紋間隔e=r*f/a,其中r是波長,f是衍射屏到接收屏的距離,a是縫寬,可以看出每間隔e長度,就會出現一個光強最弱的位置,形成了由亮轉弱再轉亮再轉弱的形式,其中每兩個弱光強(暗條紋)的間隔是e
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至于為什么中間亮紋最寬,是這樣的,還是拿上面的那個最小值公式來說,當n=1時會得到+1級的暗紋位置,當n=-1時得到-1級的暗紋,這兩個暗條紋之間就是中央的亮條紋,而在其他位置,假設當n=2時得到一個暗紋,當n=3時又會得到一個暗紋,兩個位置之間是亮條紋。。自習看n的變化不難發現,中間的亮條紋相當于其他亮條紋寬度的2倍

說的有點亂,可能你也看不太明白,確實你現在可能不需要了解那么細,而且他是由一個復雜積分算出來的衍射圖樣,確實也不好講解,上面全是手打,怪累的,望采納,盡力講了不懂再問吧0oT物理好資源網(原物理ok網)

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