光的衍射实验

发布网友 发布时间：2022-09-06 14:51

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热心网友 时间：2024-08-05 09:22

取曝过光的135型胶卷的黑底片，放在玻璃板上，用刀片沿直尺在胶片上划一条细缝，然后不移动直尺，将刀口稍微偏一点，再划一条细缝。或者将两张保碱刀片并拢，以刀的前端沿直尺在胶片上一次划出两道细缝。再一种方法，也可取一小块玻璃片在上面均匀涂一薄层黑墨汁（最好不用烛焰上熏的烟黑，因烟灰颗粒大，划出缝太宽），待干后再用刀片以同样方法划出两道透明狭缝。缝间距离要小于1/10毫米。观察时将带缝的板横放在眼前，通过双缝观看相距半米左右的白炽灯的灯丝，可看到在灯丝两侧细密分布着彩色的干涉条纹（如图1．89－1）。缝离灯越近，细密的干涉条纹越清晰。

热心网友 时间：2024-08-05 09:23

光的衍射
§14-1 光的衍射现象
一、衍射现象

光波在传播过程中遇到线度约10～103λ的障碍物(或小孔)时,偏离直线传播,且光强重新分布的现象称为衍射现象。下图中，（a）是平行光入射到圆孔时产生的衍射图样，（b）是平行光入射到单缝时产生的衍射图样。

显然，单缝在窄边方向*就在窄边方向出现条纹；圆孔在四周*，就出现圆形条纹。实验表明（见下面的动画演示），孔的线度越小,衍射现象越显著（但d～λ时为散射）。

演示 圆孔衍射

二、 惠更斯-菲涅耳原理

利用惠更斯原理，可以定性地从某时刻的已知波阵面位置求出后面另一时刻的波阵面位置。但惠更斯原理的子波假设不涉及子波的强度和相位，因而无法解释衍射图样中的光强分布。菲涅耳在惠更斯的子波假设基础上，提出了子波相干叠加的思想，从而建立了反映光的衍射规律的惠更斯－菲涅耳原理：
波阵面前方空间某点处的光振动取决于到达该点的所有子波的相干叠加。
如下图所示,某时刻的波阵面可分割为无限多个面元，每个面元都是一个子波源，波源发射的子波传播到P点时，在P点产生光振动

式中k(a)是随a增大而缓慢减小的倾斜因子。当a³p/2时，k(a)=0。按照惠更斯-菲涅耳原理，任意点P处的光强就是S面上所有面元发出的子波在该点的相干叠加，可得菲涅耳衍射积分公式：

利用菲涅耳衍射积分，原则上能计算不同形状波阵面的衍射问题，但计算较为复杂，从略。

三、衍射的分类

（1） 菲涅耳衍射： 光源—障碍物和障碍物—接收屏的距离中至少有一个是有限远的衍射，如下图所示。

（2） 夫琅禾费衍射 光源—障碍物和障碍物—接收屏的距离中两个都为无限远的衍射。无限远的光即为平行光，这可以使用透镜来实现，如下图所示。

参考资料：http://mde.bbi.e.cn/NCourse/wuli2/content/study/3/3-2-1.htm

热心网友 时间：2024-08-05 09:23

要用很小的圆片才有可能成功

热心网友 时间：2024-08-05 09:24

物理小实验：光的反射

热心网友 时间：2024-08-05 09:25

杨氏双缝