论文—试用杨氏双缝实验说明干涉与衍射区别与联系
光的干涉与衍射的杨氏双缝实验

光的干涉与衍射的杨氏双缝实验光的干涉与衍射是物理学中的重要概念,被广泛应用在各种科学研究和实践应用当中。
杨氏双缝实验的设计,就是基于这两大核心理论,通过严谨的实操和精密的测量,实证性地揭示出光的波动特性。
一、光的干涉现象在物理学中,干涉是波动理论中的重要概念,指的是两个或多个频率、相位和振幅相同的波在传递的过程中,于同一时空进行叠加的现象。
这种叠加结果,我们称之为干涉。
在杨氏双缝实验中,由于光源发出的光波同时通过两个狭缝,产生两队波源。
这两队波源相互叠加,就会产生干涉现象。
因为两个狭缝之间的距离足够小,两束光能在缝后的屏幕上形成重叠的光场,观察者能够观察到明暗交替的干涉条纹。
二、光的衍射现象衍射就是光波在遇到障碍物或通过狭缝时,波前会发生改变,产生弯曲或扩散的现象。
在杨氏双缝实验中,光源发射出的光波通过双缝,光波的部分被狭缝阻断,只有一部分光波能通过狭缝传播到屏幕上,这就导致原方向上光强度的减弱,而在原非传播方向上则产生光强度,这就是衍射现象。
三、杨氏双缝实验杨氏双缝实验是由英国物理学家杨设计的光的干涉实验。
实验设备由单色光源、双缝装置和接收屏幕三个部分组成。
首先,光源发出的光波通过双缝装置,使得整个光场被划分为两部分。
这两部分的光在通过狭缝后,会发生衍射现象。
这两束衍射光在双缝装置后的区域内相遇并重叠,因铵的其中一部分区域,两束光波的相位差是整数倍的波长,导致相位相加,形成明条纹。
其中另一部分区域,两束光波的相位差是奇数倍的半波长,导致波浪相消,形成暗条纹。
杨氏双缝实验是对光的波动性的深入研究和科学应用,同样也对我们理解和探索光的性质提供了宝贵的实物依据。
通过这个实验,我们更加深入地理解了干涉与衍射的概念,为光的科学研究提供基础。
同时,这个实验也揭示了光的双性:光既具有波动性,也具有粒子性,为人们理解量子力学的波粒二象性理论提供了实验基础。
物理光学中干涉与衍射的实验研究

物理光学中干涉与衍射的实验研究物理光学中的干涉和衍射是非常重要的现象,它们可以用来解释光的传播和产生一系列特殊的光学现象。
干涉和衍射现象在物理学、天文学等领域得到了广泛应用。
在本文中,我们将讨论干涉和衍射现象的实验研究方法。
一. 干涉实验1.杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验是理解干涉现象的重要实验。
该实验的基本原理是在一束单色光线穿过两个垂直的狭缝时产生干涉现象。
它可以通过显微镜来观察干涉条纹,可用于确定光的波长和测量两个光源的相干性。
该实验的实验装置主要包括光源、双缝和屏幕。
光线通过两个狭缝进入装置,经过狭缝后会发生干涉效应,产生明暗相间的干涉条纹,这些干涉条纹在屏幕上能够被清晰地观察到。
2.汤姆逊实验汤姆逊实验利用了电子的波粒二象性来观察干涉现象。
在该实验中,电子流通过两个狭缝,进入一个荧光屏。
当电子流到达荧光屏时,它们会产生干涉效应,形成干涉条纹。
这个实验的结果表明了电子流可以像光线一样产生干涉现象,电子的波粒二象性得到了进一步的证实。
二. 衍射实验1.单缝衍射实验单缝衍射实验是研究衍射现象的重要实验。
该实验利用单个狭缝中的光线来观察衍射现象。
实验的装置包括光源、单狭缝和屏幕。
光线通过一个狭缝,当光线穿过狭缝时,会发生衍射效应,形成一系列亮暗相间的衍射条纹,这些衍射条纹在屏幕上可以被清晰地观察到。
2.费尔马双棱镜衍射实验费尔马双棱镜衍射实验是一种研究衍射现象的重要实验。
该实验的原理是在一个三棱镜中形成一系列弯曲的光线,使它们能够在确定的位置上相遇,产生明亮的干涉条纹。
该实验的实验装置主要包括光源、费尔马双棱镜和屏幕。
光线穿过费尔马双棱镜时,会发生衍射效应,形成一系列亮暗相间的干涉条纹,这些干涉条纹在屏幕上可以被清晰地观察到。
三. 结论物理光学中的干涉和衍射现象是非常重要的现象,可以解释光的传播和产生一系列特殊的光学现象。
在实验研究干涉和衍射现象的过程中,我们可以利用杨氏双缝干涉实验、汤姆逊实验、单缝衍射实验、费尔马双棱镜衍射实验等实验来观察干涉和衍射现象。
光的干涉和衍射的区别与联系

而在相遇区外 各列光波仍保持各自原有的特性频率波长振动方向等和传播方向继续传播就好像在各自的路径上没有遇到其他的波一样。
在我们的日常生活中就有不少的干涉现象,例如,水面上的油膜在太阳光的照射下呈现出五彩缤纷的美丽图像。 儿童吹起的肥皂泡在阳光下也显出五光十色的彩纹, 这些都是光在薄膜上干涉所产生的图样。
当缝宽a不是很小时 即a可以与波长λ相比较时 从每一小缝发出的波明显地不是等振幅的 它可以看成连续的无限多个波的相干叠加 即单缝衍射现象。这种无限多个次波叠加是一种纯衍射效应。纯衍射他论的是一个波场本身的传播行为 是连续分布在波面上的无限多个次波源所发出的次波的相干叠加 这些次波不服从几何光学的传播规律。
“光在传播过程中遇到障碍物时产生的偏离直线传播的现象 称为光的衍射”。从广义上讲 光在传播过程中 遇到障碍物时产生的偏离几何光学规律传播从二光强重新分布的现象 都称为衍射。衍射的英文单词 ”diffaraction”,意思为 ”绕射 绕弯”。这样虽然不至于让人产生误解 但有其片面性。当然,光波遇到障碍物会有”绕射”现象 但对某些障碍物衍射光还会有反射光波和投射光波。”绕射”是衍射现象常见的,必然的表现的形式,却并非全部的表现形式。
但干涉和衍射有密切的联系 干涉和衍射决不是两个对立的效应 它们可以看作一个统一的现象。干涉是优先的若干各分立波的相干叠加 在数学上表现为相加问题 衍射是连续的无限多个次波的相干叠加 在数学形式上表现为一个积分的问题。从现象上看干涉图样是明暗相间的光强分布上间距较君宇 衍射图样是条纹的光强分布相对比较集中。所以 可以说衍射是复杂的干涉。
根据光源分成两束时所采用的方法不同 干涉分为两种:
(1) 由波阵面造成的干涉 将点光源发出的波阵面分割为两个或两个以上的部分
光的干涉与衍射的区别与联系

第6 期
屈双惠 , 侯维娜 , 杨志宏 , : 等 光的干涉与衍射的区别与联系
8 7
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图 1 双 棱 镜 实 验
相 当于 1 线 光 源 , 发 出次波 的振 幅可 以认 为是 均 匀 的 , 个 其 每个 次 波 都 可 以认 为 是 按 几何 光 学 模 型 直线 传
( . 家庄 学院 物理 学系 , 北 石家庄 1 石 河 00 3 ; 5 0 5
2重庆 邮 电大学 光 电工程 学院 , . 四川 重庆
4 06 ) 00 5
摘 要 : 光 的干 涉现 象 中, 宽 0远 小于光 波波 长 A, 个 小缝 相 当于 1个线光 源 , 的干 涉 在 缝 每 光 是 有 限 的这 几列 线光 源的 相干 叠加 ; 而在 光 的衍射 现 象 中, 宽 0与光 波波 长 A可相 比拟 , 缝 处 缝 狭 波面上 的各 点都 可 以认 为是发 射球 面子 波 的波 源 .光 的衍射 就是从 同 1波面上发 出的பைடு நூலகம் 无限 多个 子波 的相干 叠加 .光的 干 涉和 衍射现 象在 本质 上是 统一 的 。 都是 相 干波 的 叠加 , 明 了光的 波动性 . 证
念教学 _ l 1 .
1 光 的 干 涉 的产 生 机 理 及 干 涉 图样
当频 率相 同 、 位差 恒定 、 有相互 平 行 的振动 分量 的 2列 光波 在空 间相 遇 时 , 两列 光 波就 会发 生相 相 具 这
干叠 加 .由两个 普 通独 立 光源 发 出的 光 , 可 能具 有 相 同 的频 率 , 不 可能存 在 固定 的相 位差 , 能产 生干 不 更 不 涉 现象 .为 了获 得满 足上 述相 干条件 的光 波 。 以利 用一 定 的光 学系统 将 同 1 可 列光 波分 解 为 2部 分 , 让它们 通过 不 同的路 径后 又重 新相 遇 , 现 同 1 实 列光 波 自身相 干涉 的 目的.如 图 1 所示 , 光源 S发 出 的光波 经双棱 镜折 射后 在 屏上 形成 的图样 可视 为 由 2个 虚光 源 S, 出的光 波形 成 的 ,这 2 虚 光 源发 出 的光波 即为 S 发 个
光的干涉与衍射实验杨氏双缝实验单缝衍射和干涉条纹的观察

光的干涉与衍射实验杨氏双缝实验单缝衍射和干涉条纹的观察光的干涉与衍射实验在光学领域中,光的干涉与衍射实验是一项重要的实验,它揭示了光的波动性质以及光的干涉和衍射现象。
其中,杨氏双缝实验、单缝衍射和干涉条纹的观察是最经典的实验之一。
一、杨氏双缝实验杨氏双缝实验是由英国科学家杨振宁在1801年首次进行的,这个实验旨在观察光的干涉现象。
实验的设备包括一个发光源、两个紧密并列的细缝(即双缝)和一个屏幕。
通过调整光源的位置和缝隙的宽度,可以改变实验中的干涉条纹。
当光通过双缝时,每个缝都成为一个次级光源,二者发出的光波会在屏幕上干涉。
在干涉现象中,如果两条光波的相位相差一些整数倍的波长,它们将会相长干涉;如果相位相差一些半整数倍的波长,它们将会相消干涉。
这种干涉会在屏幕上形成一系列亮暗相间的干涉条纹。
通过观察这些干涉条纹,可以确定光波的波长以及光的波动性质。
二、单缝衍射单缝衍射是另一个经典的光学实验,它揭示了光波通过一个缝隙后发生的衍射。
在单缝衍射实验中,有一个单个细缝和一个屏幕。
光源发出的光波经过单缝后,将在屏幕上形成衍射图样。
与杨氏双缝实验相比,单缝衍射形成的图样通常比较宽且中央明亮。
这是因为光波通过单缝后,会以圆形波前扩展出去,形成中央亮度较高的主衍射峰。
同时,还会形成两侧的辅助衍射峰,它们随着距离主峰的增大而逐渐减弱。
通过观察这些衍射图样,我们可以了解光波的传播特性以及缝隙的尺寸等信息。
三、干涉条纹的观察无论是杨氏双缝实验还是单缝衍射实验,干涉条纹的观察都是实验的重点之一。
干涉条纹是指在干涉现象中,光的亮暗交替的条纹状分布。
通过调整实验装置,使得光波的相位差能够明确地控制,可以观察到干涉条纹的变化。
当两个光波的相位差为零时,即相长干涉时,观察到的条纹最为明亮;当相位差为半波长时,即相消干涉时,观察到的条纹最暗。
通过观察干涉条纹的变化,可以推断出光的波长和相位差等信息。
在实际应用中,干涉和衍射的原理广泛应用于光学仪器、光学信息处理以及光学成像等领域。
光的干涉与衍射的区别及联系小论文

光的干涉与衍射的区别及联系光的干涉现象中,缝宽a远小于光波波长λ,每个小缝相当于一个线光源,光的干涉是有限的这几列线光源的相干叠加;而在光的衍射现象中,缝宽a与光波波长λ可相比拟,狭缝处波面上的各点都可以认为是发射球面子波的渡源。
光的衍射就是从同一波面上发出的这无限多个子波的相干叠加.光的干涉和衍射现象在本质上是统一的。
都是相干波的叠加,证明了光的波动性。
当频率相同、相位差恒定、具有相互平行的振动分量的两列光波在空间相遇时,这两列光波就会发生相干叠加。
由两个普通独立光源发出的光,不可能具有相同的频率,更不可能存在固定的相位差,不能产生干涉现象。
为了获得满足上述相干条件的光波,可以利用一定的光学系统将同一列光波分解为两部分,让它通过不同的路径后又重新相遇,实现同一列光波自身相干涉的目的。
平面波传播时,被前方宽度为a(a与光波波长λ相差不多)的开孔所阻挡,故只允许平面波的一部分通过该孔.若按光的直线传播观点,开孔后面的观察屏上只有AB区域内才被平行光照亮,而在AB以外的区域应是全暗的.而事实并非如此,AB外的区域光强并不为零.当障碍物或孔、缝的线度a与波长λ相差不多时,光将偏离直线传播而进入障碍物的几何阴影中,这种光绕过障碍物的绕射现象就是光的衍射。
光的干涉和衍射是光的波动性的两个基本特性,它们都是光振动的叠加,其本质是相同的,那么为什么又区分为干涉和衍射?教材中这样解释“干涉和衍射之间并不存在实质性的物理差别.然而习惯当考虑的只是几个波的叠加时说是干涉,而讨论大量的波的叠加则说是衍射。
”至于为什么有干涉和衍射之分,粗浅地说,这是因为就讨论的问题而言,其强调的侧重面不同。
光的干涉是有限几束光振动在叠加过程中的相长和相消。
这里强调的是光的直线传播,而光的衍射则是无限多次子波的相干叠加,这里强调的是光的非直线传播。
在光的干涉现象中,缝宽a<<λ,每个小缝相当于一个线光源,其发出次波的振幅可以认为是均匀的,每个次波都是以直线传播的模型来描写的,光的干涉强调的是有限的几列光波的相干叠加.用数学方法来处理时,叠加过程是对有限量的求和,表现在矢量图上,干涉图样可由矢量折线图来分析.在光的衍射现象中。
干涉和衍射的联系与区别

光 是 一 种 电 磁 波 , 涉 和 衍 现 象 都 是 波 所 特 干
法 , 得 两 个 相 干 线 光 源 , 两 束 光 重 叠 的 区 域 便 获 在 会 出 现 明 暗 相 问 的 干 涉 条 纹 . 每 一 个 狭 缝 同 时 但
有 的现 象 , 因此 研究 光 的干 涉 和衍 射 , 于 认 识 光 对 的波 动性具 有 十分 重 要 的 意 义. 国科 学 家 托 马 英
斯 ・杨 在 l 9世 纪 初 设 计 了杨 氏 双 缝 干 涉 实 验 , 他 为 光 的波 动 学说 的确 立 奠 定 了坚 实 的基 础[ . 1 对 ] 于干涉 与衍 射 的关 系往 往难 以 理解 , 至 有 人 会 甚 错 误 认 为 双 缝 是 干 涉 , 缝 是 衍 射 . 实 , 涉 和 单 其 干
也都 会 发生 衍射 , 果遮 住其 中 的一个 狭 缝 , 屏 如 在 幕上 会发 现 衍 射 条 纹 分 布 . 涉 条纹 与 衍 射 条 纹 干 是不 同的 , 干涉 条 纹 是 等 间距 的 明 暗相 间 的 均 匀 的条 纹 , 而衍 射条 纹则 是 中央 亮 纹 宽 而亮 , 侧 条 两 纹具 有对 称性 , 纹较 窄 、 暗. 亮 较
物理 与工 程
Vo. 0 No 1 2 1 12 . 0 0
干 涉 和 衍 射 的 联 系 与 区别
吕 太 国
( 城 大 学物理 科 学 与信 息工 程学 院 , 聊 山东 聊 城 2 2 5 ) 5 0 9
( 稿 日期 :2 0 — 5 2 ) 收 0 90 — 0
摘 要 通 过理 论分 析得 出双 缝 实验 中空 间光 场 的分布 是 干 涉与衍 射共 同作 用 的结果. 形 成 在 条件 、 布 规律 以及 数 学处理 方 法上 说 明 了干 涉和 衍射 的 区别 与联 系. 分
光的干涉与衍射现象比较

光的干涉与衍射现象比较光的干涉和衍射是光学领域中两个基本的波动现象。
它们都是由光波的传播性质引起的,但在具体的表现形式上有所不同。
本文将对光的干涉和衍射现象进行比较,以便更好地理解它们之间的区别和联系。
一、光的干涉光的干涉是指两束或多束光波相互叠加而形成明暗条纹的现象。
两束或多束光波在空间中相遇时,会相互干涉,产生干涉条纹。
干涉的条件包括光源的相干性、干涉物(如刀口、薄膜等)的形状和间距。
典型的干涉现象有杨氏双缝干涉和牛顿环干涉。
1. 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉是将一束单色光通过两个非常接近的狭缝所形成的干涉现象。
在干涉屏幕上可以观察到一系列明暗相间的条纹,这些条纹可以用来测量光波的波长。
杨氏双缝干涉说明了干涉现象是由光波的波动性质引起的。
2. 牛顿环干涉牛顿环干涉是利用光在凸透镜和平板玻璃之间的干涉现象。
当光波在平板玻璃上反射和折射后再与原来的光波相遇时,会产生明暗相间的环形条纹。
利用牛顿环干涉可以测量透镜的曲率半径和介质的折射率。
二、光的衍射光的衍射是光波传播时遇到物体缝隙、边缘等障碍物时发生的波动现象。
衍射的结果是光波传播到屏幕上时形成弧形或直线条纹的图案。
典型的衍射现象有单缝衍射和夫琅禾费衍射。
1. 单缝衍射单缝衍射是将单色光波通过一个细缝后形成的衍射现象。
在屏幕上可以观察到中央明亮、两侧暗化的衍射条纹。
根据衍射条纹的形状和间距,可以推断出光波的波长和衍射角。
单缝衍射是衍射现象的一种基本表现形式。
2. 夫琅禾费衍射夫琅禾费衍射是指光通过一个具有圆形或方形孔径的屏幕后产生的衍射现象。
夫琅禾费衍射的特点是在中央有明亮的中心区域,并伴随着一系列的环形和直线衍射条纹。
夫琅禾费衍射是衍射现象中的典型例子,也被广泛应用于光学实验和光学仪器中。
三、干涉与衍射的比较尽管干涉和衍射两者都是光的波动现象,但在具体表现形式上有所区别。
1. 形成条件:干涉需要两束或多束光波的相互叠加,而衍射则是光波传播时通过物体缝隙或边缘发生的波动现象。
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论文—试用杨氏双缝实验说明干涉与衍射区别与联系1、
试用杨氏双缝实验说明干涉与衍射区别与联系(
答干涉和衍射都是波的叠加,都有空间明暗不均匀现象,都不符合几何光学
的规律。
前者是有限光束的叠加,后者是无数小元振幅的叠加;前者的叠加用求和
计算,后者的叠加用积分计算。
前者不讨论单个不完整波面的问题,后者专门讨论单个不完整波面的传播问题。
杨氏双缝中只讨论任一个缝的光传播是衍射,将每一个缝看作为一个整体讨论两缝之间的叠加则是干涉。
2、夫琅和费单缝衍射装置(如图)做如下单项变动,衍射图样将怎样变化? (1) 将点光源S沿X方向移动一小位移;
(2) 将单缝沿Z方向平移一小位移;
(3) 将单缝以Z轴为转轴转过一小角度;
(4) 增大缝宽;
(5) 增大透镜,的的口径或焦距; 2
(6) 将透镜L沿X方向平移一小距离; 2
(7) 将单缝屏沿X方向平移一小位移;
(8) 将点光源换为平行于狭缝的理想线光源;
(9) 在(,)的情况下将单缝旋转90度(
答:(,)屏幕上衍射图样沿与,移动的反方向移动(
(,)衍射图样无变化(
(,)衍射图样同样以,轴为转轴向同一方向转过同样的角度(
(,)各衍射极小向中央靠拢,衍射图样变窄(
(,)增大,2的口径,衍射图样的极小和极大位置不变,但屏幕上的总光能量变大,明纹更加亮,若透镜口径小时有接收不到的靠边缘的衍射极大,增大透镜口径可以接收到;增大,2的焦距,各衍射极大向屏幕中心靠近,衍射图样变窄( (,)衍射图样不变(
(,)衍射图样不变(
(,)屏幕上,线光源上不同光源点形成的衍射图样的极大极小位置完全相同,它们彼此虽不相干,但叠加后会使明条纹更加明亮,条纹更加清晰( (,)由于线光源上不同的光源点的衍射图样彼此有位移,且它们不相干,叠加后会使衍射条纹可见度下降,甚至消失(
3、为何实际上不可能获得理想平行光束,要使光束发散得少些,应采取什么办法, 答衍射是光的波动性质所决定的,光在传播时一定会发生衍射,所以严格的平行光是不存在的(要使光束发散的小一些,应加大光束的孔径(
4、什么是光学仪器的像分辨本领,对理想光学系统成像来说,还存在分辨本领这个问题吗,人眼、望远镜、显微镜的分辨本领各用什么量表示,决定于什么, 答光学仪器的分辨本领,就是对所形成的不同物点的衍射斑的分辨能力(对于理想光学系
统,分辨本领的问题仍然存在(人眼、望远镜的分辨本领用恰可分辨的两物点相对系统张夹角来量度,夹角越小,分辨本领越大(人眼分辨本领由人眼的瞳孔直径决定(望远镜的分辨本领由物镜的孔径决定(显微镜的分辨本领用恰可分辨的两物点的距离来量度,距离越小,分辨本领越大(此分辨本领与所用光波的波长、物空
间的折射率和成象光束的孔径角有关( 5、使用望远镜观察远处的物体时,看到的像比物体小,为什么却可以提高人眼的分辨能力呢,
答视网膜上像的大小和像的细节是否可分是两个完全不同的概念,它们由不
同的参量来决定(例如用望远镜恰可分辨的两个星体,人眼通过望远镜观看时,这两个星体在视网膜上的衍射光斑符合瑞利判据,但其间距比实际星体的间距要小得多(
6、从光栅分辨本领R=kN这个关系式来看,似乎只要任意提高衍射级次k,则
分辨本领可任意提高,试加讨论(
答对于一块平面透射光栅而言,若,大,有可能所用的,级落在单缝衍射次极
大内,致使该级次能量很小而不能使用(或发生重级不能使用(若不同的两块光栅,,同,要提高,,则需要增大d,但d大了角色散变小,有可能使得分得开的两谱线
因为角色散小而离得很近,不能使用(
P7、如图,相应点,狭缝面恰好可分成四个半波带光线1和光线3的光程差为,光线2,
P和光线4的光程差也是,为什么点的光强是极小,而不是极大, ,
P
1
234Q5a
2,
答:按照半波带的分割法,每一条半波带上任意一点与相邻半波带上同样位置
的点到达点P
,的光程差为,因此,这两列波干涉相消,所以相邻两半波带对点的作用完全
抵消了,P2
如果缝面对应某衍射角正好可分偶数个半波带,则由于两两抵消,点为暗点,即: P
,asin,2k (k,,1,,2,,3,???)asin,,k,(k,,1,,2,,3)得 ,2
衍射暗条纹公式正是这样推出的。
,8、单缝夫琅和费衍射实验如图,作以下操作,讨论衍射条纹的变化,(1)狭缝变窄;(2)S
,光源的波长增大;(3)狭缝向上作微小移动;(4)光源向上作微小移动;(5)透S,SS
镜向上作微小移动;(6)透镜向上作微小移动; LL21
aLL12
,SSO,
,,ff12
,f2,2答:(1)因为单缝夫琅和费衍射条纹宽度:中央明条纹,其他明条纹x,,0a
,f,2所以,在保持其他条件不变时,缩小将导致所有的条纹都展宽,同时由于光x,,aka
通量减小而造成明条纹亮度降低——条纹对比度降低。
(2)由以上公式可知,增大也会造成条纹展宽。
,
,(3)的移动不会影响条纹的宽度和亮度,然后,我们再来看中央明条纹的中心位置是否S
移动,因为形成中央明纹中心的是一组平行于主光轴的光波,(各波列到达会聚点的光程L2
,差为0),当往上移动,这组光波仍然汇聚在透镜的焦点——中央明条纹位置不变,所以,S
,的略上移,对衍射条纹无任何影响。
S
(4)光源往上移动后经的光是一组与主光轴成,角的平行光,因此狭缝与入射光的SL01
波阵面不重合——作为子波源,缝上各点的初位相不一致,因此平行于主光轴的一组光会聚
,f2,,,点是同相,所以点为衍射中央明条纹的中心,上移h则离主光轴距离H,h,OOSf1
即衍射条纹共同平移H。
aLL1S2,
,0,,SO,,00H,,,Off12
,(5)透镜向上作微小移动,则入射狭缝的光成为向上斜入射的平行光,于是焦平面上LS1
的条纹都往上平移。
向上作微小移动,则的焦点往上移,则衍射条纹也往上平移。
(6)透镜LL22
9、用白光进行单缝夫琅和费衍射,可以观察到什么现象,为什么,
答:可以观察到中央亮纹中心是白色的,边缘是彩色的,紫色的短波靠中心,红色靠外缘。
10、光栅衍射实验,波长的准单色平行光,垂直光栅面入射光栅常数为d的光栅,如果观,
察屏上只有级5条谱线,欲观测到3级谱线,可以采用哪些方法,为什么, 0,1,,2,
答:(1)增大光栅常数d(2)减小入射波波长;(3)斜入射
光栅方程是对应普通的一维光栅衍射谱线,布拉格公式是对应
2dsin,,k,dsin,,,k,
以晶体作光栅衍射谱线的,两者有什么区别,
答:(1)对于一维光栅,入射光方向确定后,主极大的位置也确定了,对晶体则不然,晶体中离子的线度相当于光栅的狭缝宽度,晶面间距相当于光栅常数。
因为一块晶体往往有多个晶面族,它们的取向和间隔均不相同,所以一束确定方向的入射光,相对不同的晶面族有不同的掠射角,因而有多个布拉格条件。
(2)在一维光栅方程中的衍射角,对于任何确定的波长,总会有一些衍射角满足方程的,,
而在布拉格公式中,角是掠射角,当入射光方向和晶体取向确定时,它相对于各晶面族的,
掠射角也限定,如果入射光是复色光,则只有满足布拉格条件的那些波长才会出现相应的主极大,如果入射光是单色光,则可能刚巧满足一个或几个晶面族的布拉格条件,那么在相应的方向上会出现主极大;也可能一个晶面族的布拉格条件也不满足,这就不会有主极大出现了。
11、一光栅,每条透光缝宽都一样,但缝间距却有大有小,随机分布,问:单色光垂直光栅面入射,其衍射图样会是什么样的,
答:光栅衍射图样受单缝衍射与多缝干涉的影响,缝间距大小的随机性使缝间干涉因此具有空间均匀性,结果得到的是N个相同的单缝衍射的非相干叠加。