📜  光的衍射

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:38.358000             🧑  作者: Mango

光的衍射

干涉、折射、反射和衍射都是光在空气中传播时发生的过程的例子。光与障碍物接触时会发生衍射。当光流过一个大小与光的波长相当的小开口时,光圈另一侧的波前模拟波。

当光通过宽度(w)在光的波长数量级的单缝时,我们可以看到单缝衍射。屏幕的衍射图案将在距离狭缝 L >> w 处。强度与角度成正比。

什么是衍射?

一般来说,很难区分衍射和干涉,因为它们都是同时发生的。光的衍射是我们在天空中看到的银线的原因。当阳光穿过或撞击云层时,天空中会出现一条银线。

当 Young 的双缝实验用一个窄缝代替时,就会出现一个中央有明亮区域的宽图案。中心两侧有交替的暗区和亮区。当您远离中心时,强度会降低。本文深入讨论了光的单缝衍射。

单缝衍射

我们可能会在单缝衍射实验中看到光的弯曲现象或衍射,这会导致来自相干光源的光与自身发生干涉,并在屏幕上形成称为衍射图案的独特图案。当光源小到足以与光的波长相媲美时,就会发生衍射。这种影响可以在下图中看到。大孔径的扩散很小,几乎无法察觉。

单缝衍射

中央最大值

最大值位于最小值之间,中心最大值的宽度等于屏幕两侧一最小值之间的距离。

由 y 确定的最小值的位置(从屏幕中心测量)是:

tanθ ≈ θ ≈ y ⁄ D

对于小 θ,

sinθ ≈ θ

⇒ λ = a sinθ ≈ a θ

角宽,

θ = y/D = λa

中央最大值,

y = λ D a

中心最大值的宽度只是这个数量的两倍。

中心最大值的宽度= 2λ D a

中心最大值角宽度= 2θ = 2λ a

示例问题

问题1:阶段之间有什么区别?

回答:

问题2:相长干涉必须满足什么条件?

回答:

问题3:产生有害干扰的要求是什么?

回答:

问题 4:什么是时间连贯性,它是什么意思?

回答:

问题 5:什么是康普顿效应,它是如何工作的?

回答: