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夫琅禾费单缝衍射心得体会

时间:2017-05-10 01:41

夫琅禾费单缝衍射实验的思考题

C是对的,AD是错的,B有争议,不考虑两个一级暗,条纹间距就相等

总结和归纳夫琅和费单缝衍射的特点和规律

单缝衍射障碍物为单狭缝,其长度比缝宽a要大得多,故可看作无穷长。

由于在缝的长度方向对入射光没有限制,在该方向上不发生衍射;在垂直于缝长方向对光有限制,将发生衍射。

幕上P 点的强度I取决于衍射角为θ的衍射光在该点的相干叠加结果,图中为其强度分布曲线,I0 为中心点O的光强。

θ=0时,I=I0,强度达极大值,称衍射主极大(或中央极大)。

当衍射角θ满足sinθ=kλ\\\/a(k=±1,±2,…,λ为波长)时,I=0,称衍射极小。

相邻两极小间有一次极大,其强度远比中央极大要小,中央极大占有入射能量的绝大部分。

  当缝宽aλ时,所有次极大和极小均向中心点O靠拢,在极限情形下(a→∞ )缩成一点,此即几何光学的结果。

只有当缝宽a与波长λ可比拟时才能观察到明显的衍射现象。

衍射极小(或极大)的位置和间距与波长有关,对不同波长的光,除中央极大重合外,其他各级次极大均彼此分离,所以,用白光作为光源时将会得到彩色衍射图样。

  圆孔的夫琅禾费衍射为用一个小孔来代替狭缝,当平行单色光垂直照射在圆孔上时,在透镜上的焦平面就可以观察到圆孔的夫琅禾费衍射花样。

中间是一较亮的圆斑,外围是一组同心的明环和暗环,以第一暗环为边界的中央亮斑约占整个入射光线光强的84%,我们把这个中央亮斑叫做艾里斑(Airy disk).

夫琅禾费单缝衍射原理,双缝衍射原理,并解释缺级现象

夫琅和费衍射使用惠更斯-菲涅耳原理,藉以把通过圆孔或狭缝的一波动分成多个向外的波动,使用透镜来有目的地衍射光的观测实验一般被用作描述这个原理。

当波动通过时,波动会被衍射分成两个波动,之后以平行的角度各自行进,后面跟着进来的波动亦是如此,在观测时把屏幕放在行进路线上来看成像条纹这个方法就用到这样的原理。

当一遭到衍射的波动在最初衍射点的近场距离,在与其他波动平行下被观测到时,我们会看到菲涅耳衍射,因为用圆孔与屏幕 间距离用菲涅耳数方程计算出的结果小于1,这方程可在观测平行波的衍射程度时用到,方程需要的物理量为圆孔或缝隙的大小、波长以及离圆孔的距离。

当距离或波长增加时,由于在圆孔或物件边缘的波动开始变得像平面波,所以会产生夫琅和费衍射。

要做到夫琅和费狭缝衍射,可以使用两块透镜及一片屏幕。

使用点状光源及准直透镜可以做出平行光束,然后这光束会通过狭缝。

狭缝后会有另一块透镜,把平行光束聚焦到屏幕上作观测之用。

同样的设置可用于多狭缝衍射,会造出不同的衍射条纹。

由于这种衍射数学上并不复杂,实验设置可以很准确地找出入射单色光的波长由于光栅衍射的明纹只能出现在单缝衍射的明纹区域内,且这些明纹是由缝与缝之间的干涉产生的,因此,光栅衍射的明纹只需讨论缝与缝之间的干涉即可。

单缝夫琅禾费衍射实验

在衍射角为30度的情况下,缝上端和下端到屏的光程差为3λsin30,而根据半波带的相关定义,波阵面可划分为3λsin30\\\/(λ\\\/2)=3个。

有奇数个个半波带所以为亮处。

题确实可以这样做,但是一般来说夫琅禾费衍射并不使用半波带法而是直接用菲涅尔公式积分。

总结和归纳夫琅和费单缝衍射的特点和规律

单缝衍射障碍物为单狭缝,其长度比缝宽a要大得多,故可看作无穷长。

由于在缝的长度方向对入射光没有限制,在该方向上不发生衍射;在垂直于缝长方向对光有限制,将发生衍射。

幕上P 点的强度I取决于衍射角为θ的衍射光在该点的相干叠加结果,图中为其强度分布曲线,I0 为中心点O的光强。

θ=0时,I=I0,强度达极大值,称衍射主极大(或中央极大)。

当衍射角θ满足sinθ=kλ\\\/a(k=±1,±2,…,λ为波长)时,I=0,称衍射极小。

相邻两极小间有一次极大,其强度远比中央极大要小,中央极大占有入射能量的绝大部分。

  当缝宽aλ时,所有次极大和极小均向中心点O靠拢,在极限情形下(a→∞ )缩成一点,此即几何光学的结果。

只有当缝宽a与波长λ可比拟时才能观察到明显的衍射现象。

衍射极小(或极大)的位置和间距与波长有关,对不同波长的光,除中央极大重合外,其他各级次极大均彼此分离,所以,用白光作为光源时将会得到彩色衍射图样。

  圆孔的夫琅禾费衍射为用一个小孔来代替狭缝,当平行单色光垂直照射在圆孔上时,在透镜上的焦平面就可以观察到圆孔的夫琅禾费衍射花样。

中间是一较亮的圆斑,外围是一组同心的明环和暗环,以第一暗环为边界的中央亮斑约占整个入射光线光强的84%,我们把这个中央亮斑叫做艾里斑(Airy disk).

夫琅禾费衍射和单缝衍射的区别

夫琅禾费衍射   光源和观察幕离障碍物(孔或屏)均为无穷远的衍射现象。

实验装置如图,S为单色点光源,放置在透镜L1的物方焦点处,所得平行光垂直入射到障碍物,借助于透镜L2将无穷远处的衍射图样移至L2的像方焦面上观察。

  根据惠更斯-菲涅耳原理,单缝后面空间任一点P的光振动是单缝处波阵面上所有子波波源发出的子波传到P点的...... 参考:

求助啊

关于用菲涅耳半波带法解释夫琅禾费单缝衍射明暗条纹的分布条件的疑问。

我也一直觉得是不是不对啊,奇数个半波长叠加应该是暗条纹,偶数个半波长叠加才是明条纹,明暗间隙也是子波干涉形成的,应该符合干涉的光程差的原理,怎么到这里就反了呢

是不是教材一直搞错了

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