单缝衍射和双缝干涉条纹比较
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区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法1.根据条纹的宽度区分:双缝干涉条纹的宽度相同,而单缝衍射的条纹中央亮条纹最宽,两侧的亮条纹逐渐变窄.2.根据条纹的间距区分:双缝干涉条纹的间距是相等的,而单缝衍射的条纹越向两侧条纹间距越窄.3.根据亮条纹的亮度区分:双缝干涉条纹,从中央亮条纹往两侧亮度变化很小,而单缝衍射条纹中央亮条纹最亮,两侧的亮条纹逐渐变暗.例题1.奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关,将α的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量了.如图7所示,S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间.图7(1)偏振片A的作用是___________________________________________________.(2)偏振现象证明了光是一种________.(3)以下说法中正确的是()A.到达O处光的强度会明显减弱B.到达O处光的强度不会明显减弱C.将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最强,偏振片B转过的角度等于αD.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最强,偏振片A转过的角度等于α答案(1)把自然光变成偏振光(2)横波(3)ACD2.让太阳光垂直照射一块遮光板,板上有一个可以自由收缩的三角形孔,当此三角形孔缓慢缩小直至完全闭合时,在孔后的屏上将先后出现()A.由大变小的三角形光斑,直至光斑消失B.由大变小的三角形光斑、明暗相间的彩色条纹,直至条纹消失C.由大变小的三角形光斑,明暗相间的条纹,直至黑白色条纹消失D.由大变小的三角形光斑、圆形光斑、明暗相间的彩色条纹,直至条纹消失答案D解析当孔足够大时,由于光的直线传播,所以屏上首先出现的是三角形光斑,之后随着孔的继续缩小,出现小孔成像,成的是太阳的像,故为小圆形光斑,随着孔的进一步缩小,当尺寸与光波波长相当时,出现明暗相间的彩色条纹,最后随孔的闭合而全部消失,所以只有D正确.。
单缝衍射条纹与杨氏双缝条纹的不同单缝衍射条纹1、波长一定时,单缝窄的中央条纹宽,各条纹间距大.2、单缝不变时,光波波长的(红光)中央亮纹越宽,条纹间隔越大.3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,靠近光源的内侧为紫色.单缝衍射的明暗位置实际上是由缝面上子光源发出光线的衍射角φ来表示的,同一衍射角的光线通过透镜汇聚在屏幕同一位置,并进行相干迭加而形成光的明暗分布,可以通过衍射的明暗条件来确定某级衍射明纹中心或暗纹中心的φ角。
对于明纹宽度,我们定义是相邻的两个暗纹中心所对应的衍射角之差为明纹角宽度。
因此第k级明纹的角宽度若φ角很小,则有:;对中央明纹,k=1对应的两级暗纹中心的衍射角分别为:,;这样中央明纹的宽度就为:。
由上面的公式可知,条纹的角宽度与单缝宽a成反比,也就是单缝越窄,条纹越宽,衍射现象越显著。
当然单缝过窄,会使入射光太弱。
A通常取0.1-1mm。
同时,我们还看到,若a》λ,则φ与Δφ 趋近于零,那么可以得知,明纹与暗纹皆向中央明纹收缩,以致分辨不清,形成单一明纹,于是衍射消失了,光呈现直线传播。
杨氏双缝条纹杨氏干涉的现象出现的是明暗条纹,并且条纹之间的间距是相等的,各个条纹的亮度是基本相同的。
但是,光通过不同的虑光片,条纹的颜色就有所不同。
如果虑光片是红色虑光片,那么投射的是红光。
观察到的是红色明暗相间的条纹。
如果虑光片是绿色虑光片,那么投射的是绿光。
观察到的是绿色明暗相间的条纹。
如果不用虑光片,那么投射的是白色合成光,在观察头那边观察到的将是彩色条纹。
在杨氏干涉实验,其中央条纹肯定是加强的,也就是亮条纹。
两列光波到达某一点后发生干涉,到底是加强的还是减弱的,遵循着一定的规律。
它跟两列光波到达这一点的路程的差值和光波的波长有一定的联系。
如果路程差值是光波半波长的偶数倍,则这两列光波在这一点是相互加强的,出现亮条纹。
如果路程差值是光波半波长的奇数倍,则这两列光波在这一点是相互削弱的,出现暗条纹。
光的衍射定律与衍射的现象衍射是光在遇到障碍物或通过狭缝时发生偏离直线传播路径的现象。
衍射现象在光学领域中具有重要的研究价值和应用意义。
本文将介绍光的衍射定律以及与之相关的衍射现象。
一、光的衍射定律光的衍射定律是描述光在通过狭缝或遇到障碍物时发生衍射现象的规律。
根据光的衍射定律,当光通过一个狭缝时,如果狭缝的宽度与光的波长相当或更小,光将会发生衍射现象。
根据光的衍射定律可得出以下结论:1. 衍射的角度正比于波长:当光通过狭缝时,发生衍射的角度与光的波长成正比。
波长越短,衍射角度也越小。
2. 衍射的角度反比于狭缝宽度:当光通过狭缝时,发生衍射的角度与狭缝的宽度成反比。
狭缝越窄,衍射角度也越大。
3. 衍射的强度与波长和狭缝宽度有关:光的衍射强度与波长和狭缝宽度有关。
当光的波长和狭缝宽度相等时,衍射强度最大。
二、衍射现象衍射现象广泛存在于自然界和人类日常生活中,其具体表现形式有:1. 单缝衍射:当光通过一个狭缝时,会在狭缝后方形成一系列交替明暗的条纹,即衍射条纹。
衍射条纹的中央最亮,两侧逐渐暗淡,呈现出明暗相间的现象。
2. 双缝干涉:当光通过两个相距较近的并列狭缝时,会产生干涉现象。
在干涉条纹中,交替出现的明暗条纹反映出光的波动性质。
3. 衍射光栅:衍射光栅是一种具有大量平行狭缝的装置,通过它可以产生衍射和干涉现象。
利用衍射光栅可以进行光谱分析、测量光的波长等。
4. 散斑现象:散斑现象是指光通过不规则介质界面或波前存在微小波动时形成的现象。
散斑图案具有随机性和无规则性,对于光的相位信息具有重要意义。
三、衍射的应用衍射现象不仅丰富了光学理论,也有着广泛的应用:1. 光学仪器:衍射光栅被广泛应用于光学仪器中,如光谱仪、测量仪器等。
2. 光学图像处理:基于衍射的原理,可以进行光学图像的处理和重建,如全息照相术和衍射光学显微镜等。
3. 衍射光栅制作:利用光的衍射特性,可以制造出具有特定光学性质的衍射光栅,用于电子显示器、激光器等领域。