单缝夫琅禾费衍射实验中,把单缝微上移时,衍射图样如何变?为什么?

宝路狗粮2023-02-02  24

衍射图没有变化。因为出射光是平行光,移动单缝位置不改变出射光线的衍射角,而平行光经过透镜总是汇聚在透镜焦平面上,在屏上位置仅仅与焦距和衍射角有关。

光的衍射现象是光的波动性的重要表现。根据光源及观察衍射图象的屏幕(衍射屏)到产生衍射的障碍物的距离不同,分为菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射两种,前者是光源和衍射屏到衍射物的距离为有限远时的衍射,即所谓近场衍射。

后者则为无限远时的衍射,即所谓远场衍射。要实现夫琅禾费衍射,必须保证光源至单缝的距离和单缝到衍射屏的距离均为无限远(或相当于无限远),即要求照射到单缝上的入射光、衍射光都为平行光,屏应放到相当远处,在实验中只用两个透镜即可达到此要求。

扩展资料:

圆孔形式:

观测时,会看到菲涅耳衍射所产生的圆孔成像,大小与形状会与原来的圆孔不一样,即是说边缘多少会有一些锯齿在,但是夫琅禾费衍射的成像则只有大小的改变,这是因为远场的波动比较接近平行光束及平面波的性质。

远场衍射条纹可在校准好的透镜的成像平面上被观测到(大小除外)。点状光源在衍射屏产生的远场条纹可在光源的成像平面上被观测到。

假如一光源与观察用的屏幕离衍射圆孔(可以是狭缝)足够远的话,到达圆孔及屏幕的波前可被视为准直或平面波。菲涅耳衍射(或近场衍射)只会在上述情况不被满足时发生,而这时就需要考虑到入射波前的弧度。

在远场衍射中,如果观测屏幕在圆孔不动时往后移动,则产生的条纹会一致地改变大小。但近场衍射则不会这样,衍射条纹的大小与影状都会改变。

狭缝形式:

要做到夫琅禾费狭缝衍射,可以使用两块透镜及一片屏幕。使用点状光源及准直透镜可以做出平行光束,然后这光束会通过狭缝。狭缝后会有另一块透镜,把平行光束聚焦到屏幕上作观测之用。同样的设置可用于多狭缝衍射,会造出不同的衍射条纹。

由于这种衍射数学上并不复杂,实验设置可以很准确地找出入射单色光的波长。

参考资料来源:百度百科-夫琅禾费衍射

单缝衍射中满足衍射反比律,即缝宽和条纹宽度成反比,缝越宽,条纹间距越小,,光栅衍射中,光栅常数越小,得到的条纹就越细越亮,测量精度随之增大。

夫琅禾费衍射现象是平行光通过衍射物体如小圆孔或者狭缝后产生的衍射现象,也被称为远场衍射,观测距离或者像面距离远远大于被衍射物体的尺寸。近场情况下一般是菲尼尔衍射。

颜色条纹线宽度与角宽度的定义与计算如下图,这里以单缝衍射为例做说明:

扩展资料:

光源和光屏到障碍物的距离都很大,此时入射光为平行光,波面是平面,衍射光也是平行光。这种衍射称为夫琅禾费衍射,它是夫琅禾费(J.von Fraunhofer)最早描述的(1821--1822年)。在实验室里,可以很容易的用透镜使入射球面光波变成平行光,很容易实现夫琅禾费衍射的条件。

显然菲涅尔衍射是普遍情况,夫琅禾费衍射只是它的特例。

参考资料来源:百度百科-单缝衍射


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