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本文標題:"光學知識-什么是單狹縫繞射"

新聞來源:未知 發布時間:2013-5-11 19:31:48 本站主頁地址:http://www.oibrib.icu

光學知識-什么是單狹縫繞射


單狹縫繞射

單狹縫繞射和雙狹縫干涉有很大的不同,從實驗的裝置到實驗的結果都不盡相同,以下列舉出它們的不同處:
1.       透鏡B的目的是為了使屏A發出的點光源經過透鏡B之后成為平行光,所以屏A到透鏡B的距離必須等于透鏡B的焦距。
2.       平行光經過狹縫S之后仍然視為平行光,只是多了各個方向的平行光,為了使繞射條紋成像在屏D上,中間必須加上透鏡C,所以透鏡C到屏D的距離必須等于透鏡C的焦距,屏D可以稱為透鏡C的焦平面。
3.       接著我們把狹縫S放大來看,根據海更士原理,狹縫中的每一點都可以視為一個新的點波源,于是我們把狹縫中間分割成無限多個點,每個點都視為一個點波源,
 4.       接著把部分再放大來看,經過透鏡之后會聚于屏D上
5.       上圖的分析和雙狹縫干涉有些許類似,但是要注意它們的不同點,首先將AB等分成兩個部分,分別為AO及BO,如果A點發出的波與B點所發出的波,其波程差BE為λ,則A點與O點的波程差必定為λ/2,由前面的分析可知,波程差為λ/2的兩點產生的干涉條紋為暗紋,所以A、O產生的波在P1是不會有亮紋的;相同的AO與OB之間一定可以找到相對應波程差為λ/2的點,所以整段AB所產生的繞射條紋在P1點為暗紋,公式如下:

6.       至于的部分,由于不能完全消去,所以并非暗紋,也不是最亮的部分,而是中央亮紋的一部分。
7.       接著再往上討論,如果A與B的波程差為,則可將AB等分成三等份,分別為AF、FG、GB,如下圖:
由相似三角形得知,A與F的波程差必然為λ/2,使得AF與FG整段都如前面所述抵消掉了,剩下GB部分,所以P2是亮紋,但是亮度卻不如中央亮帶,我們將亮紋的公式寫下:
 8.         由于sinθ很小,所以和前面相同,,其中f是透鏡C的焦距。

10.     由上式可知,中央亮帶的寬度是,所以單狹縫繞射并非均勻明暗相間的條紋,而是中央亮帶較寬,而且愈往兩旁亮度愈弱的條紋











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