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初中物理光的衍射推理公式考点

2024-12-31 16:49:54综合其它185

光的衍射推理公式有菲涅耳公式和夫琅禾费公式。菲涅耳公式是计算透射光强度,夫琅禾费公式是计算衍射图样。LVd物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

光的衍射推理公式通常指的是菲涅耳衍射公式,它用于计算在有限宽度缝隙发出的光束在障碍物后方形成的衍射图案的尺寸。下面是一个菲涅耳衍射公式的例题,并附有解答:LVd物理好资源网(原物理ok网)

题目:LVd物理好资源网(原物理ok网)

假设有一束宽度为d的平行光束,从右向左传播,垂直于障碍物表面。障碍物的高度为h,距离光源的距离为L。求光束在障碍物上形成的最小可见衍射图案的高度。LVd物理好资源网(原物理ok网)

解答:LVd物理好资源网(原物理ok网)

首先,根据菲涅耳衍射公式,我们可以得到:LVd物理好资源网(原物理ok网)

D = h / (1 + (d / λ)^(2/3)) sin(πD / L)LVd物理好资源网(原物理ok网)

其中,D是衍射图案的直径,h是可见衍射图案的高度,d是入射光束的宽度,λ是光的波长,L是障碍物到光源的距离。LVd物理好资源网(原物理ok网)

将已知值代入公式,得到:LVd物理好资源网(原物理ok网)

$h = (1 + (frac{L}{d cdot lambda})^{2/3}) times sin(frac{h}{L} times frac{L}{d cdot lambda})$LVd物理好资源网(原物理ok网)

为了简化计算,我们可以将sin函数近似为它的值(约等于1),并将小数点后的部分舍去。这样,我们得到:LVd物理好资源网(原物理ok网)

$h approx (1 + (frac{L}{d cdot lambda})^{2/3}) times frac{L}{d cdot lambda}$LVd物理好资源网(原物理ok网)

将已知值代入公式,得到:LVd物理好资源网(原物理ok网)

$h approx 3.77 times (frac{L}{d cdot 4 times 10^{-7}}) = 3.77 times (L/d)$LVd物理好资源网(原物理ok网)

所以,可见衍射图案的高度约为3.77倍的入射光束宽度。这个结果是在假设光束垂直入射的情况下得到的。如果光束倾斜入射,需要使用更复杂的菲涅耳公式来计算衍射图案的高度。LVd物理好资源网(原物理ok网)


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