- 光的衍射张角范围
光的衍射张角范围取决于光的波长和障碍物的尺寸。
在可见光范围内,单色光的波长一般在400-760纳米范围内。当光通过一个小孔或细缝时,会发生明显的衍射现象。在障碍物的尺寸小于或约等于光波长的一半时,光的衍射张角范围会比较大。具体来说,当障碍物尺寸小于光波长时,衍射图样会呈现为一个中央明亮的亮斑,周围有明暗相间的条纹或图案。
此外,当光通过一个孔径大小不同的圆盘或圆筒时,光会发生衍射现象,并形成一系列明暗交替的同心圆环。同心圆环的张角范围取决于光的波长和圆盘或圆筒的直径或长度。
总之,光的衍射张角范围取决于光的波长和障碍物的尺寸。在可见光范围内,障碍物尺寸小于或约等于光波长的一半时,衍射图样会呈现为一个中央明亮的亮斑,其张角范围比较大。此外,当光通过圆盘或圆筒时,衍射现象也会产生一系列明暗交替的同心圆环,其张角范围也取决于光的波长和圆盘或圆筒的尺寸。
相关例题:
光的衍射张角范围取决于光的波长和障碍物的尺寸。当障碍物尺寸与光的波长可比拟时,光就会发生明显的衍射现象,其衍射张角也会相应地增大。
题目:假设一束单色光以45°入射角照射到一宽为0.5mm的单缝上。请计算该光束在缝后屏幕上产生衍射图样的最小和最大张角,并说明它们对应的实际可见度(即衍射角范围内可见的区域)。
解题过程:
1. 已知单缝宽度为:0.5mm
2. 已知入射角为:45°
3. 根据光的干涉原理,光在屏幕上形成的衍射图样宽度与单缝宽度有关。在此题中,由于已知单缝宽度,因此可得出屏幕上衍射图样的宽度。
4. 根据几何光学原理,可得出光束在屏幕上形成衍射图样的最小和最大张角。
最小张角为:1/8波长 × 入射角
最大张角为:1/8波长 × (90°-入射角)
由于题目中已知入射角为45°,因此最小张角为:
最小张角 = 1/8 × 780nm × 45° = 5.9°
由于最小张角接近人眼可见范围,因此可以看到一个明显的衍射环。而最大张角对应的区域则非常小,几乎不可见。
所以,该光束在屏幕上产生衍射图样的最小可见度为5.9°,最大可见度接近于0°(不可见)。
总结:该题中,光的单缝衍射张角范围为最小可见度接近人眼可见范围(约5.9°),最大可见度接近于0°(不可见)。
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