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本文标题:"光学知识-什么是单狭缝绕射"

新闻来源:未知 发布时间:2013-5-11 19:31:48 本站主页地址:http://www.jiance17.com

光学知识-什么是单狭缝绕射


单狭缝绕射

单狭缝绕射和双狭缝干涉有很大的不同,从实验的装置到实验的结果都不尽相同,以下列举出它们的不同处:
1.       透镜B的目的是为了使屏A发出的点光源经过透镜B之后成为平行光,所以屏A到透镜B的距离必须等于透镜B的焦距。
2.       平行光经过狭缝S之后仍然视为平行光,只是多了各个方向的平行光,为了使绕射条纹成像在屏D上,中间必须加上透镜C,所以透镜C到屏D的距离必须等于透镜C的焦距,屏D可以称为透镜C的焦平面。
3.       接着我们把狭缝S放大来看,根据海更士原理,狭缝中的每一点都可以视为一个新的点波源,于是我们把狭缝中间分割成无限多个点,每个点都视为一个点波源,
 4.       接着把部分再放大来看,经过透镜之后会聚于屏D上
5.       上图的分析和双狭缝干涉有些许类似,但是要注意它们的不同点,首先将AB等分成两个部分,分别为AO及BO,如果A点发出的波与B点所发出的波,其波程差BE为λ,则A点与O点的波程差必定为λ/2,由前面的分析可知,波程差为λ/2的两点产生的干涉条纹为暗纹,所以A、O产生的波在P1是不会有亮纹的;相同的AO与OB之间一定可以找到相对应波程差为λ/2的点,所以整段AB所产生的绕射条纹在P1点为暗纹,公式如下:

6.       至于的部分,由于不能完全消去,所以并非暗纹,也不是最亮的部分,而是中央亮纹的一部分。
7.       接着再往上讨论,如果A与B的波程差为,则可将AB等分成三等份,分别为AF、FG、GB,如下图:
由相似三角形得知,A与F的波程差必然为λ/2,使得AF与FG整段都如前面所述抵消掉了,剩下GB部分,所以P2是亮纹,但是亮度却不如中央亮带,我们将亮纹的公式写下:
 8.         由于sinθ很小,所以和前面相同,,其中f是透镜C的焦距。

10.     由上式可知,中央亮带的宽度是,所以单狭缝绕射并非均匀明暗相间的条纹,而是中央亮带较宽,而且愈往两旁亮度愈弱的条纹











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