1. 单缝衍射(菲涅尔半波带法)
设缝宽为a,考察点p相对于屏幕中心的角度位置为θ,则最大光程差是ACsinθ,将最大光程差按照半个波长进行划分,共分为N份。因为相邻那个半波带在同一个点是互相减弱的,且由于面积一样,故减弱为0!
先来看θ等于0,此时各个点到中心(θ等于0)的距离一样,全部都增强,故中央为一个非常亮(大约总亮度的百分之八九十!)。
θ如果不为0,如果分为偶数个半波带,则p点干涉为0,可以证明,暗纹是非常准确的。即,为暗纹,如果此时那么就是明纹,但这个明文的亮度也不会太高,毕竟约等于一个半波带的结果,半波带越小的话,其实光强也很弱了。
考察暗纹,有相邻暗纹间距为:,中央那个顶的要死的超级明文的宽度就是±1级的暗纹间距,带入得到中央明文宽度为。
2.圆孔的干涉/光学仪器的分辨率
圆孔就是把单缝换成圆孔,可以证明,中心为一个非常顶的明圈圈,叫做“艾里斑”,其角度为。光学仪器的最小分辨角度就是这个角度!分辨率是其倒数,所以波长越短,通光口径越大分辨率越好,前面提到的电子显微镜就是如此!
3. 光栅衍射
光栅衍射就是多缝干涉和单缝衍射的综合。写在前面的有两点:
1. 我们研究的路线是 先把各个缝当一束光来研究,在纳入单缝衍射的结果,最后得到总的结果。
2. 单缝衍射中, N个单缝的结果是可以叠加的!什么意思?就是θ角的衍射结果不会随着你单缝的位置改变而改变!所以N个单缝首先会进行强度叠加!
3.1 多缝干涉
把每个缝隙当作一束光,光栅常量(两个缝隙中心的距离d=a+b),a为缝宽。同样考察p点(θ角)。当时,两个光束(两个缝)互相增长!因为缝隙是等间距排列的,所以各个光束(各个缝隙)都是彼此增长的!称为光栅主级大!考虑正弦函数的有界性,得到级数的有界性,,注意!就算k≤10也只能取到9!因为θ等于90度的话还到哪里取观察呢?
暗处就是.可以证明,相邻两个主级大间有N-1个次级大,且主级大宽度为次级大的两倍(类似于单缝衍射中央铭文的宽度是一样)。
3.2 纳入单缝后的综合
纳入单缝后,相当于纳入了限制条件!结果就相当于这些多缝的结果被单缝的包围,也叫包络线!
有趣的是,如果多缝的主级大正好位于单缝的暗纹,也就是这个主级大就会消失!所以得到条件:,就会出现缺极现象!
3.3 光谱
当复色光照射时,会形成一系列主级大!!设波长范围。则完整光谱的条件是.文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-484337.html
4. X射线衍射
布拉格公式:时,出现x射线的干涉,叫布拉格公式!文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-484337.html
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