- 光的衍射波长计算
光的衍射波长计算主要涉及到光的干涉和衍射原理。具体来说,当一束光线穿过一个小孔或狭缝时,它会发生衍射,产生明暗相间的条纹。衍射现象的波长可以通过以下公式进行计算:
1. 瑞利判据:波长 λ = 缝宽 a / 波长 λ0
其中,λ0 是光源的波长,a 是缝宽。
2. 菲涅尔公式:波长 λ = 波长 λ0 (d / (D λ0))^½
其中,λ0 是光源的波长,d 是两个狭缝之间的距离,D 是屏幕到狭缝的距离。
需要注意的是,这些公式只适用于平行光束的情况。如果光源是点光源,那么衍射波长计算需要使用更复杂的公式,例如爱因斯坦-斯托克斯公式。
此外,光的干涉也是衍射的一种特殊形式,可以通过干涉条纹的间距来计算光的波长。具体来说,如果两个光波的相位差是固定的,那么干涉条纹的间距就等于光的波长。因此,可以通过测量干涉条纹的间距来计算光的波长。
相关例题:
d = λsin(θ)/衍射角
其中,θ是入射光的入射角或衍射角,衍射角是观察到的衍射线条与缝平行的角度。
假设我们有一个宽度为d = 0.01mm的单缝,入射光是平行光,衍射角是90度(即垂直于缝平行的方向),那么我们可以使用上述公式来求解光的波长。
首先,将已知数据代入公式中:
d = 0.01mm
衍射角 = 90度
然后,将sin(θ)的值近似为θ,因为θ接近90度。
接下来,将公式中的sin(θ)替换为θ,并将衍射角90度代入公式中:
λ = d 90度 /衍射角
最后,将已知数据代入这个公式中,我们就可以得到光的波长:
λ = 0.01mm π / 90度 = 3.4e-7米
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