单缝衍射中,缝宽和半波带有什么关系?

作者&投稿:曾乔 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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明纹级次越高,狭缝划分的半波带数越多,详细介绍如下:

衍射原理概述:

当我们观察单缝衍射时,会看到明暗相间的条纹。这是因为波在通过狭缝后发生了衍射,波的叠加产生了明暗不同的条纹。而明纹级次指的是在衍射图像中,明暗条纹的级别。

半波带与明纹级次的关系:

在单缝衍射中,中央明纹的宽度约为其他明纹的两倍。这是因为在中央明纹处,所有通过狭缝的波都同相叠加,从而增强了振幅。而在其他明纹处波的叠加存在一定的相移导致振幅减弱。

为了更好地理解衍射现象,我们可以将狭缝划分为多个半波带。在衍射图像中,每个半波带都代表一个特定的明纹级次。中央明纹对应于0级,然后依次向外,每向外一个半波带,明纹级次就增加一级。

衍射图像中明纹级次与半波带数量的关系:

在衍射图像中,随着明纹级次的增加,我们可以观察到条纹之间的间隔逐渐变大。这是因为在高阶明纹处,波的叠加更加复杂,需要更长的距离才能产生明显的相移。因此,随着明纹级次的增加,狭缝划分的半波带数也会相应增加。

实验验证原理:

通过实验观察单缝衍射现象可以验证上述结论,在实验中可以通过调整狭缝的宽度来改变半波带的数量并观察衍射图像的变化。当狭缝宽度较窄时,半波带的数量较少,衍射图像中的明纹级次较低;而当狭缝宽度较宽时,半波带的数量增加,衍射图像中的明纹级次也会相应提高。

最终得出结论:

在单缝衍射现象中,明纹级次越高,狭缝划分的半波带数越多。这是因为随着明纹级次的增加,波的叠加更加复杂,需要更长的距离才能产生明显的相移。为了更好地描述这种关系,可以将衍射图像中的每个明暗条纹都看作是由一系列半波带组成的。




单缝衍射单缝衍射的特点
(k=1,2, ...)。暗纹之间的区域是明纹的范围,其中最特别的是中央主极大,其半角宽度定义为Δθ = λ\/a。明纹的角宽度是一个重要参数,我们可以通过计算得知,相邻暗纹间的角距离即为明纹的角宽度。值得注意的是,所有次级大的宽度都等于主极大半宽度,这是单缝衍射的一个重要特性。

单缝夫琅禾费衍射的明纹宽度与缝宽有关吗?
单缝衍射实验中明暗条纹的间距与缝的宽度、缝到光屏的距离和光的波长有关。1、单缝衍射实验中明暗条纹的间距与波长成正比,与缝的宽度、单缝到光屏的距离成反比。2、单缝衍射实验中波长越大则明暗条纹的间距越大;缝的宽度越小、缝到光屏的距离越小则明暗条纹的间距越大。3、单缝衍射是光在传播...

什么是衍射半角宽度?
半角宽度是指中心对称的光学系统,由中心对分的半角,取其角度,成为半角宽度。对于不同的物理概念还有不同的意义。就是衍射或干涉之后,形成的中央亮条纹中点以及边缘亮条纹中点与光源中心连线的夹角。《光学》是西方大学最流行的基础光学教材之一,从写作内容到编排顺序都与国内基础光学教材较接近,比较符合...

杨氏双缝干渋中单缝和双缝间距离改变干渋图像有什么变化
单缝衍射:明暗:从中间到两边明纹亮度逐渐减小.宽度:除中央明纹以外,衍射条纹平行等距.其它各级明条纹的宽度为中央明条纹宽度的一半.双缝干涉:明暗:在一定范围内明纹亮度变化不大,出了这个范围亮度急剧减小.宽度:平行等距离分布.

单缝衍射、双缝衍射,最主要的区别在哪里?
1、条纹对比 单缝衍射有个中央明条纹,双缝衍射的条纹等宽 2、亮度对比 单缝衍射比傍边的条纹亮得多,而且宽度大一倍;双缝衍射的亮度在理论上是相等的,但实际上由于缝的宽度,向外慢慢变小。3、整体对比 双缝衍射,相当于干涉,产生的图样是明暗相间的条纹,条纹之间间距相等,条纹的宽度也相等,...

单缝衍射图案解释
单缝衍射图案解释如下:1、主极大。具有相同θ角的屏上部位具有相同的光强,因而屏上的衍射图样是一些相互平行的条纹,他们都平行于狭缝。2、次级大。除了中央主极大外,屏上光强分布还有次级大存在。3、暗纹位置。暗纹位置满足关系asinθ =±kλ(k=1,2,...)4、明纹的角宽度。规定相邻暗纹...

试用缝边缘为单缝衍射和双缝干涉光源推导衍射与干涉光强度的计算公式...
一、单缝衍射的数学之旅 如图所示,单缝宽度2b,与屏幕距离H,X点与缝边缘的距离分别为L1和L2。光程差△s决定着光的相位变化。当光程差等于整数波长加半波长时,次生光在X点相消,此时(公式2)简化为:单缝衍射的明暗条纹位置与现有理论公式完全契合,这一结果证明了单缝衍射实质上是边缘次生光源的...

单缝衍射装置中,缝宽0.5mm,透镜焦距50cm,以白光垂直照射,在屏上x=1.5...
光程差=缝宽0.5mm*1.5mm\/焦距50cm=1500nm=(n+0.5)λ,考虑可见光的波长,只能是n=2,λ=600(红色),或者,n=3,λ=429nm(紫色)对应的半波带分别为5个,或7个。

为什么波的振幅越接近狭缝宽度衍射现象越明显
根据波动学说:波面的任何变形(通过相位物体)或者波面上光场的复振幅分布受到任何空间调制,都将导致衍射现象的发生,而使通过障碍物以后的光场的复振幅重新分布。以典型孔径的夫琅禾费衍射为例,中央亮斑的角半宽度δθ=λ\/a 其中θ是角半宽度,λ是波长,a是缝宽。脚板宽度越大,衍射现象越明显。所...

半波宽度和计划的概念
半波宽度和计划的概念:1、半波带宽度是用来简便计算夫琅禾费衍射光强分布的方法。在单缝衍射中,将入射光分成若干个波带,相邻波带要求光程差为半个波长。这也是半波带名称的由来。2、计划指事物在一定条件下发生两极分化,使其性质相对于原来状态有所偏离的现象。

鄂托克旗17216783502: 单缝衍射中半波带是指宽度等于半个波长的光带这句话对吗 -
年瑶痰咳: 绝对错误. 半波带是指从单缝出发的两条平行光线,从一条光线的起点向另一条光线做垂线,截出来的那一段刚好是半个波长,这两条光线之间的整个区域就叫做半波带,两个相邻的半波带里的光线两两相消,形成一个暗点. 单缝衍射的暗纹条件就是有偶数个半波带.

鄂托克旗17216783502: 在单缝夫琅禾费衍射实验中缝宽扩大的影响在单缝夫琅禾费衍射实验中,屏上第二级明纹对应于单缝处波面可划分为__________个半波带,若将缝宽扩大... -
年瑶痰咳:[答案] 5个半波带; a*sinθ=m*λ/2, m=2,第一级暗纹, m=3,第一级明纹, m=4,第二级暗纹, m=5,第二级明纹, . 缝宽扩大一倍,m加倍,m=10,应当是第五级暗纹.

鄂托克旗17216783502: 一个单缝宽度为2000nm,入射光波长是500nm.对于衍射角为30°的衍射光而言,单缝可以划分为_____个半波带. -
年瑶痰咳:[答案] 1》若衍射为明纹,则 Asina=(2k+1)L/2 解得:k=3/2 又k=1,2,3,4,5…… 所以不符合题意 即形成为暗纹,则 Asina=kL 解得:k=2 所以可分为:n=2k=4个半波带

鄂托克旗17216783502: 光的衍射试验中为什么狭缝宽度要比波长大的多?窄缝的宽度和波长有什么关系? -
年瑶痰咳: 单缝衍射是光在传播过程中遇到障碍物,光波会绕过障碍物继续传播的一种现象.、如果波长与障碍物相当,衍射现象最明显. 当缝宽比波长大很多时,形成单一的明条纹,这就是透镜所形成线光源的象.显示了光的直线传播的性质 狭缝越宽,明条纹越靠近,且明条纹越亮,最后就变成了一条光带

鄂托克旗17216783502: 单缝衍射中条纹级数和半泼带个数有什么关系 -
年瑶痰咳: 与缝的宽度、光的波长有关 不定项选择 在单缝衍射实验中,下列说法中正确的是( ) A.将入射光由黄色换成绿色,衍射条纹间距变窄 B.使单缝宽度变小,衍射条纹间距变窄 C.换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽 D.增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距变宽 题型:不定项选择难度:偏易来源:同步题 答案(找作业答案--->>上魔方格) ACD

鄂托克旗17216783502: 单缝衍射实验中,缝宽改变对衍射条纹有什么样的影响 -
年瑶痰咳: 单缝衍射实验中,缝宽改变对衍射条纹的影响 单缝衍射实验中,缝的宽度大衍射条纹的亮度增加,条纹间距减小,衍射现象将不明显,当单缝宽度增加到一定程度时,衍射条纹消失,将观察不到衍射现象.

鄂托克旗17216783502: 在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射在宽度为α=3λ的单缝上,对应于衍射角为30°的方向,单缝处波阵面可划分为几个半波带,相应的衍射... -
年瑶痰咳:[答案] 在衍射角为30度的情况下,缝上端和下端到屏的光程差为3λsin30,而根据半波带的相关定义,波阵面可划分为3λsin30/(λ/2)=3个.有奇数个个半波带所以为亮处.题确实可以这样做,但是一般来说夫琅禾费衍射并不使用半波带法而是直接用菲涅尔公式...

鄂托克旗17216783502: 在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为l的单色光垂直入射到单缝上.对应于衍射角为30°的方向上,若单缝处波面可分成 3个半波带,则缝宽度a等于 -
年瑶痰咳:[选项] A. l. B. 1.5 l. C. 2 l. D. 3 l. 求详细解释过程

鄂托克旗17216783502: 若对应于衍射角30度,单缝处的波面可化为4个半波带,则单缝的宽度a= - λ. -
年瑶痰咳: 由:asin30°=a/2=4λ/2得a=4λ

鄂托克旗17216783502: 半波带法为什么能说明单缝衍射 -
年瑶痰咳: 半波带法是菲涅尔提出用于衍射的简便计算法.思路是将入射光划分出很多相差半个波长的光波带,相邻波带可以互相抵消,这样就可以判断出最终在屏上是明纹还是暗纹.如图

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