1. 單縫衍射的影象有什麼缺點
單縫衍射的影象有什麼缺點
單縫衍射:
明暗:從中間到兩邊明紋亮度逐漸減小。
寬度:除中央明紋以外山州哪,衍射條紋平行等距.其它各級明條紋的逗碼寬度為中央明條紋寬度的一半.
雙縫衍射,其實就相當於干涉,產生的圖樣是明暗相間的條紋,條紋之間間距相等,條紋的寬度也相等,而單縫衍射則不同,產生的條紋中間最寬,亮度最大,往兩邊逐漸變窄,但也是明暗相間,條紋間距也不一樣。
在通常的水波單縫衍射實驗中,縫寬小於或接近於波長,這時衍射波的能量很少,是一個子波源發出振動的傳播,所以衍射波逐漸減弱;而在通常的可見光單縫衍射實驗中,縫寬是波長的若干倍(例如縫寬為0.05mm,是綠光波長的100倍),此時單縫相當於許多的小的點光源(子波源),它們發出的光疊加而形成明暗相間的條紋.
你所說的衍射,也叫夫琅禾費衍射。夫琅禾費衍射要藉助於透鏡實現。
該衍射實驗需要兩個透鏡,分別為L1和L2。L1放在衍射屏前方,L2放在衍射屏後方。根據幾何光學,L1將入射光變為平行光,L2將衍射平行光會聚到L2的焦平面上。
衍射是光偏離直線傳播,繞過障礙物進入陰影區域的現象。這源於光的電磁理論即光是一種電磁波,所以它有波的特性。單縫衍射是光照射狹縫,發射衍射形成明暗相間的條紋。b是縫寬,θ是光線偏轉角度,λ是波長
夫琅禾費衍射
光源和觀察幕離障礙物(孔或屏)均為無窮遠的衍射現象。實驗裝置如圖,S為單色點光源,放置在透鏡L1的物方焦點處,所得平行光垂直入射到障礙物,藉助於透鏡L2將無窮遠處的衍射圖樣移至L2的像方焦面上觀察。 根據惠更斯-菲涅耳原理,單縫後面空間任一點P的光振動是單縫處波陣面上所有子波波源發出的子波傳到P點的......
參考::ke../view/1284595.htm
單縫衍射:光在傳播過程中遇到障礙物,光波會繞過障礙物繼續傳播。
單縫衍射的實驗現象
中央條紋最亮,同時也最寬,約為其他明條紋寬度的兩倍。中央條紋兩側,光強度迅速減小,直至第一暗條紋;隨後光強又逐漸增大成為第一明條紋,依此類推。分析圖中光強條紋與光強圖線的對應關系,可見光強條紋的明暗、寬窄都對應著光強圖線的高低及寬窄;光的衍射僅與縫的寬度有關。縫寬越大,光強度(光的能量)越集中於中央條紋,所形成的圖線中央峰窄而高。隨著縫寬進一步加大,衍射圖線的中央峰將被壓縮成一條亮線,基本觀察不到衍射波形。
最佳答案
干涉和衍射的本質相同,二者沒有嚴格的界限。它們兩者的作用一般跡敗是同時存在的。
例如楊氏雙縫一般被視為雙縫的干涉,不考慮光通過每個單縫時的衍射,所以它的干涉條紋都是等寬度,且各級明條紋等亮度,如圖15-17(a)所示。
實際上,楊氏雙縫實驗中,光波通過每條單縫時都會發生單縫衍射,出現衍射明紋和暗紋,如圖15-17(b)所示。由於雙縫實驗中,每條縫的寬度都相同,因而各縫的衍射圖樣(明暗條紋的分布)完全一樣,而各單縫的衍射圖樣在螢幕上的位置都取決於同一透鏡的焦距。各單縫單獨開放時的衍射中央明紋中心都落在透鏡的主焦點處,所以各單縫的衍射圖樣在螢幕上的位置都完全重合,且相互干涉。所以,雙縫實驗中實際呈現的條紋如圖15-17(c)所示,它是光通過每一單縫的衍射與雙縫干涉的綜合效果。圖15-17(c)所示的強度分布,常稱為雙縫衍射,什麼情況下把雙縫實驗看成雙縫干涉,什麼情況下看成雙縫衍射呢?沒有嚴格的界限。但是可以這樣大致劃分,當通過每條縫的光束本身的傳播行為近似於幾何光學模型描寫時,這個問題就可以看作是純干涉問題。
2. 一單縫衍射裝置,在某一衍射角處恰好觀察到第2級明紋。則該縫能分成的半波帶數為( ): (
B 公式:n=2k+1
暗條紋: n=2k
3. 求助大神幫忙寫一個matlab程序,用來模擬單縫夫琅禾費衍射的問題,
lam=6328e-10;
a=1e-3;D=1;
ym=3*lam*D/殲搏檔a;
ny=51;
ys=linspace(-ym,ym,ny);
np=51;
yp=linspace(0,a,np);
for i=1:ny
sinphi=ys(i)/D;
alpha=2*pi*yp*sinphi/lam;
sumcos=sum(cos(alpha));
sumsin=sum(sin(alpha));
B(i,:)=(sumcos^2+sumsin^2)/氏亂銀伍np^2;
end
N=255;
Br=(B/max(B))*N;
subplot(1,2,1)
image(ym,ys,Br);
colormap(gray(N));
subplot(1,2,2)
plot(B,ys);
4. 誰有單縫衍射及光強分布測試的實驗報告,跪求
單縫衍射測縫寬實驗
一、實驗目的
1.觀察單縫衍射現象及其特點;
2.用硅光電池測量單縫衍射的光強分布; 3.用單縫衍射的規律計算單縫縫寬;
二、實驗原理:
光在傳播過程中遇到障礙物時將繞過障礙物,改變光的直線傳播,稱為光的衍射。當障礙物的大小與光的波長大得不多時,如狹縫、小孔、小圓屏、毛發、細針、金屬絲等,就能觀察到明顯的光的衍射現象,亦即光線偏離直線路程的現象。光的衍射分為夫琅和費衍射與費涅耳衍射,亦稱為遠場衍射與近場衍射。本實驗只研究夫琅和費衍射。理想的夫琅和費衍射,其入射光束和衍射光束均是平行光。單縫的夫琅和費衍射光路圖如下圖所示。
a. 理論上可以證明只要滿足以下條件,單縫衍射就處於夫琅和費衍射區域:
a2a2
???或L???
88L
式中:a為狹縫寬度;L為狹縫與屏之間的距離;?為入射光的波長。
可以對L的取值范圍進行估算:實驗時,若取a?1?10m,入射光是He?Ne激光,
?4
其波長為632.80nm,
a2
?
?1.6cm?2cm,所以只要取L?20cm,就可滿足夫琅和費衍射
的遠場條件。但實驗證明,取L?50cm,結果較為理想。
b. 根據惠更斯-費涅耳原理,可導出單縫衍射的相對光強分布規律:
I
?(sinu/u)2 I0
式中: u?(?asin?)/?
暗紋條件:由上式知,暗條紋即I?0出現在
u?(?asin?)/????,??2?,?
即暗紋條件為
asin??k?,k??1,k??2,?
明紋條件:求I為極值的各處,即可得出明紋條件。令
d
(sin2u/u2)?0
推得 u?tanu 此為超越函數,同圖解法求得:
u?0,?1.43?,?2.46?,?3.47?,?
即 asin??0,?1.43?,?2.46?,?3.47?,?
可見,用菲涅耳波帶法求出的明紋條件
asin??(2k?1)?/2,k?1,2,3,?
只是近似准確的。
單縫衍射的相對光強分布曲線如下圖所示,圖中各級極大的位置和相應的光強如下:
sin?
?1.43?/a ?2.46?/a
?3.47?/a
I
I0 0.047I0 0.017I0 .0.018I
c. 應用單縫衍射的公式計算單縫縫寬
由暗紋條件:asin??k? 並由圖有:Xk?Ltan?k
由於?很小,所以Xk?L?k?kL?/a
令b?Xk?1?Xk?L?/a(b為兩相鄰暗紋間距),則
a?L?/b(或a?L?/X1,X1為中央明紋半寬度)
由此可見,條紋間距b正比於L和?,反比於縫寬a。由實驗曲線測出b(取平均值),即可算出縫寬a。
d. 實驗證明,若將單縫衍射的光路圖中的單縫換成金屬細絲,屏上夫琅和費花樣和同樣寬度的單縫衍射花樣是一樣的,故只需將單縫寬度a用金屬細絲直徑d代替,就可完全應用以上的理論和公式。
四、實驗內容和步驟:
1. 實驗主要內容是觀察單縫衍射現象,測量單縫衍射的光強分布,並計算出縫寬a。 實驗中用硅光電池作光強I的測量器件。硅光電池能直接變為電能,在一定的光照范圍內,光電池的光電流i與光照強度I成正比。本實驗用的是WJH型數字式檢流計,以數字顯示來檢測光電流。它是採用低漂移運算放大器、模/數轉換器和發光數碼管將光電流a進行處理,從而將光強I以數字顯示出來。
a.按下圖接好實驗儀器,先目測粗調,使各光學元件同軸等高,要注意將激光器調平;
b.激光器與單縫之間的距離以及單縫與一維光強測量裝置之間的距離均置為50cm左
5. 如果衍射光強左右不對稱,怎樣調節實驗裝置來消除這種不對稱
可以試著嘗試調節狹縫的取向,使光的最強部分透過狹縫
6. 夫琅禾費衍射和單縫衍射的區別
夫琅禾費衍射敬彎
光源和觀察幕離障礙物(孔或屏)均為無窮遠的衍射現象。實驗裝置如圖,S為單色點光源,放置在透鏡L1的物方焦點處,所得平行光垂直入射到障礙物,藉助於透鏡L2將無窮遠處的衍射圖樣移至L2的像方焦穗渣面上觀察。 根據惠更斯-菲涅耳原理,單縫後面空間任一點猜稿悄P的光振動是單縫處波陣面上所有子波波源發出的子波傳到P點的......
參考:http://ke..com/view/1284595.htm
7. 在如圖所示的單縫夫琅禾費衍射實驗中
單縫的上移不改變任何結果,但是單縫的變寬會使條紋變窄,間距減小,所以中央條紋位置不變,變窄.
8. 單縫夫琅和費衍射實驗
向下平移。因為衍射中心滿足幾何光學的定理,中心上移,由幾何光學知道,像下移(如果縫長相對於縫寬有限的話);
如果縫長相對於縫寬遠大於的話,就不變了。知道原理就知道很明顯不變的
9. 單縫衍射實驗中如果衍射光強左右不對稱怎樣調節裝置
左右不對稱是因為入射角不是0度導致的吧。