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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.33ya.cn

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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