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  • 請教夫瑯禾費單縫衍射的相關(guān)思考題

    請教夫瑯禾費單縫衍射的相關(guān)思考題
    1、實現(xiàn)夫瑯禾費衍射的條件是什么?
    2、在該實驗圖像中,中央亮紋的角寬度與各次極大(亮紋)角寬度間,有何關(guān)系?
    這是我們的大學物理實驗思考題,
    物理人氣:288 ℃時間:2020-05-21 23:24:20
    優(yōu)質(zhì)解答
    1、實現(xiàn)夫瑯禾費衍射的條件是光源和白屏離衍射孔(或衍射縫)的距離為無限遠,因為夫瑯禾費衍射是遠場衍射.
    2、中央亮紋的角寬度是各次極大(亮紋)角寬度的2倍.推到如下:
    夫瑯禾費衍射是采用半波帶法研究衍射條紋的,因此形成暗紋的條件為
    asinθ=kλ k=±1,±2,……
    中央亮紋的角寬度為
    2θ≈2sinθ=2λ/a (k=1)
    各次極大的角寬度為(以第k級極大為例):
    k+1級暗紋的角寬度為
    θ(k+1)≈sinθ(k+1)= (k+1)λ/a
    k+級暗紋的角寬度為
    θ(k)≈sinθ(k)= kλ/a
    則k級極大(明紋)的角寬度為
    θ(k+1)- θ(k)=λ/a
    所以,中央亮紋的角寬度是各次極大(亮紋)角寬度的2倍.恕我對物理七竅僅通六竅……問一下,針對第一問,為什么條件是“光源和白屏離衍射孔(或衍射縫)的距離為無限遠”,我們還能做出夫瑯禾費單縫衍射實驗呢?無限遠我們當然是看不到它們的實驗現(xiàn)象,但如果我們在光源后放一個會聚透鏡,使光源光源通過透鏡后為平行光,照射到單縫;觀察衍射條紋,也是通過在單縫后面放一個會聚透鏡,白屏放置在會聚透鏡的焦平面上,這樣我們就能觀察到衍射條紋的情況。如果想直接觀察到,那么我們研究的對象就不是遠場衍射,而是近場衍射,也稱為菲涅爾衍射。可是,你所說的如果,不是包括在夫瑯禾費實驗本身的嗎?那,無限遠還是它實現(xiàn)的條件嗎?有沒有其他條件呢?夫瑯禾費衍射本身就是指的是遠程衍射,實現(xiàn)夫瑯禾費衍射的條件:利用半波帶法研究衍射條紋,形成暗紋的條件為 asinθ=±kλk=1,2,3,……形成明紋的條件為asinθ=±(2k+1)λ/2以上就是實現(xiàn)夫瑯禾費衍射的條件。
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