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光的衍射

更新時(shí)間:2016/9/5 15:42:00  手機(jī)版

  光的衍射:

  1.定義:當(dāng)光照射到小孔或障礙物上時(shí),光離開直線路徑繞到孔或障礙物的陰影里去的現(xiàn)象,叫做光的衍射現(xiàn)象

  2.明顯衍射條件:障礙物或小孔的尺寸跟光的波長相差不多.甚至比光的波長還要小

  3.形成原因:光的衍射是相干光波疊加的結(jié)果,當(dāng)光源發(fā)出的光照射到小孔或障礙物上時(shí),小孔處可以看成許多點(diǎn)光源,障礙物的邊緣也可看成許多點(diǎn)光源(惠更斯原理)。這些點(diǎn)光源是相干光源,發(fā)出的光相干涉,在光屏上形成明暗相間的條紋

  衍射圖樣及條紋特征:

縫衍射

圓孔衍射

圓板衍射

①單縫衍射條紋的分布是不均勻的,中央亮條紋與鄰邊的亮條紋相比有明顯的不同。用單色光照射單縫時(shí),光屏上出現(xiàn)亮、暗相間的衍射條紋,中央亮條紋最寬最亮。用白光照射單縫時(shí),中間是白色亮條紋,兩邊是彩色條紋,其中最靠近中間的色光是紫光,最遠(yuǎn)離中間的色光是紅光。 
  ②中央亮條紋的寬度及條紋間距跟入射光的波長及單縫寬度有關(guān),入射光波長越大,單縫越窄,中央亮條紋的寬度及條紋間距就越大。 
  ③縫變窄,通過的光能變少,而光能分布的范圍變寬,所以亮紋的亮度降低

①衍射圖樣中,中央亮圓的亮度最大,外面是亮、暗相間的圓環(huán),但外圍亮環(huán)的亮度小,用不同的光照射時(shí)得到的圖樣也不一樣,如果用單色光照射時(shí),中間為亮圓,外面是亮度越來越暗的亮環(huán)。如果用白光照射時(shí),中間亮圓為白色,周圍是彩色圓環(huán)。 
  ②中央是大且亮度最大的圓形亮斑,周圍分布著明暗相間的同心圓環(huán),且越靠外,圓形亮條紋的亮度越弱,寬度越小。 
  ③只有圓孔足夠小時(shí),才能得到明顯的衍射圖樣。在圓孔由較大直徑逐漸減小的過程中,光屏依次得到幾種不同的現(xiàn)象——圓形亮斑(光的直線傳播)、光源的像(小孔成像)、明暗相間的圓環(huán)(衍射圖樣)、完全黑暗。 
  ④用不同色光照射圓孔時(shí),得到的衍射圖樣的大小和位置不同,波長越大,中央圓形亮斑的直徑越大。 
  ⑤白光的圓孔衍射圖樣中,中央是大且亮的白色光斑,周圍是彩色同心圓環(huán)。 
  ⑥圓孔越小,中央亮斑的直徑越大,同時(shí)亮度越弱

①圓板陰影區(qū)的中央有個(gè)亮斑——泊松亮斑。 
  ②圓板陰影區(qū)的周圍有明暗相問的圓形衍射條紋 
  ③亮環(huán)或暗環(huán)的間距隨半徑的增大而減小,即越向外條紋越窄

  光的干涉和衍射的比較:

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