- 高考锦囊光的衍射
高考锦囊光的衍射有以下几点:
1. 光的衍射:光绕过障碍物或孔继续传播的现象。
2. 光的衍射条件:障碍物或孔的尺寸与光的波长相当或比光的波长还小时,出现光的明显衍射现象。
3. 光的单缝衍射图样特点:亮条纹:在光屏中央与单缝重合处,出现一亮斑,即中央亮条纹。其余地方,亮条纹向两边对称地逐渐减弱至消失。
4. 光的衍射的应用:电子显微镜,光学仪器中的分划板,拍摄照片时,为了使照片上黑白分明,物体的影像更清晰,常常把照片泡在照相液中,利用液体的衍射原理,使照片上不同方向厚度不同部位都能透光。
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相关例题:
光的衍射是光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光会偏离原来的直线传播方向,在障碍物或小孔的后面出现与它相同的光波的现象。光的衍射现象在生活中有很多应用,例如光栅光谱仪、光学仪器、激光器等。下面以光栅光谱仪为例,列出高考锦囊中光的衍射的一个例题。
【例题】某实验室中有一台光栅光谱仪,其光栅常数为D×10mm,光谱线宽为a=0.6mm,现有一束平行单色光垂直照射在光栅上,求该光栅能够分辨的最小波长差是多少?
【分析】
根据光的衍射原理,光栅能够分辨的最小波长差为Δλ=1.22×(D/a)×(1/n)×(1/√(2n-1)),其中D为光栅常数,a为光谱线宽,n为光栅的折射率。
【解答】
根据上述公式,可得到Δλ=1.22×(D/a)×(1/n)×(1/√(2n-1))≈5.6×10^-7×(1/6)×(1/√(2×6-1))=5.6×10^-7×(1/4.4)≈1.3×10^-7m。
因此,该光栅能够分辨的最小波长差约为1.3×10^-7m。
【例题解析】
本题主要考查光的衍射原理,需要理解并掌握衍射公式。在解答过程中需要注意光的衍射现象与干涉现象的区别,以及衍射公式中各个参数的含义。
【易错点】
在解答本题时,需要注意到光的衍射现象与干涉现象的区别。干涉现象是两列或几列光波在空间相遇时发生叠加从而在相遇区域某些点的光振动加强从而出现明亮的区域;而衍射现象是当光波遇到障碍物或小孔时偏离了原来的直线传播方向,从而出现了明暗相间的条纹或图案。此外,还需要注意衍射公式中各个参数的含义,如光栅常数、光谱线宽、折射率等。
【例题延伸】
除了光栅光谱仪外,光的衍射现象还广泛应用于光学仪器、激光器等领域。在实际应用中,可以通过改变光栅的结构或使用特殊的光源来提高光的衍射效果。例如,使用多级光栅可以获得更高质量的衍射图案;使用特殊的光源如激光可以获得更窄的光谱线宽,从而更容易分辨相邻谱线。总之,光的衍射现象在科学技术和日常生活中有着广泛的应用和探索空间。
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