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初中物理光的衍射半角度数考点

2025-01-19 15:25:25综合其它367

光的衍射半角度数通常是指光的衍射图样中,两条明纹(或暗纹)之间夹角的一半。对于不同波长的光线,光的衍射半角度数也不同。jbj物理好资源网(原物理ok网)

通常来说,单色光(如可见光中的红光)的衍射半角度数为:jbj物理好资源网(原物理ok网)

θ = 1.22λ / (2d)jbj物理好资源网(原物理ok网)

其中,θ 是衍射图样中两条明纹(或暗纹)之间夹角的一半,λ 是光的波长,d 是两个明纹(或暗纹)之间的距离。jbj物理好资源网(原物理ok网)

对于不同波长的光线,这个公式仍然适用,只是光的衍射半角度数会随着波长的变化而变化。jbj物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

光的衍射半角度数可以用公式 θ = (180° - 2ΔΦ)/2n 来表示,其中 ΔΦ 是光束的相位差,n 是光的波长数。下面是一个关于光的衍射半角度数的例题:jbj物理好资源网(原物理ok网)

题目:假设一束平行光在空气中垂直射向一块半透明的薄玻璃片,光束的宽度为 W,玻璃片的厚度为 h,光在玻璃片中的波长为 λ。求光的衍射半角度数。jbj物理好资源网(原物理ok网)

解:根据光的衍射原理,光束在玻璃片中会发生衍射,形成明暗相间的条纹。由于玻璃片的厚度为 h,光束会发生两次折射,因此需要将公式 θ = (180° - 2ΔΦ)/2n 中的 ΔΦ 乘以 2。jbj物理好资源网(原物理ok网)

根据几何关系,光束在玻璃片上发生衍射的角度为 θ,则光束在玻璃片上发生折射的角度也为 θ。因此,光束在玻璃片上发生两次折射的角度为 2θ。jbj物理好资源网(原物理ok网)

根据折射定律,光束在玻璃片上发生折射时,入射角为 i,折射角为 r,则有 n = sin i / sin r。由于玻璃片的厚度为 h,因此光束在玻璃片上发生两次折射时,入射角和折射角相等,即 i = r。jbj物理好资源网(原物理ok网)

将上述关系代入公式 θ = (180° - 2ΔΦ)/2n 中,得到 θ = (180° - 2ΔΦ)/n。由于光在玻璃片中的波长为 λ,因此 n = λ。jbj物理好资源网(原物理ok网)

将 n = λ 代入公式 θ = (180° - 2ΔΦ)/n 中,得到 θ = (180° - 2ΔΦ)/λ。由于光束的宽度为 W,因此需要求出 ΔΦ 的值。jbj物理好资源网(原物理ok网)

根据干涉原理,当两束相干光的光程差为 ΔL 时,它们的光强之和达到最大值。因此,光束在玻璃片上发生衍射时,相邻明暗条纹之间的距离为 ΔL = λ/W。jbj物理好资源网(原物理ok网)

根据 ΔΦ = ΔL / λ,可以得到 ΔΦ = λW / λ^2 = W / λ。将这个结果代入公式 θ = (180° - 2ΔΦ)/λ 中,得到 θ = (180° - 2W / λ) / λ。jbj物理好资源网(原物理ok网)

最后,将 θ 的值除以 90° - θ(即半角度数),即可得到光的衍射半角度数 θ/2 = (90° - θ) / 2 - 90°/π。jbj物理好资源网(原物理ok网)

因此,光的衍射半角度数为 (90° - θ) / 2 - π/4。这个结果可以用角度表示为 θ/2 = (90° - θ) / π - 45°。jbj物理好资源网(原物理ok网)

需要注意的是,这个例题中的玻璃片厚度 h、光在玻璃片中的波长 λ、光束的宽度 W 和入射角 i 等参数都是已知的量。在实际应用中,需要根据实际情况进行适当的调整和计算。jbj物理好资源网(原物理ok网)


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