Question

关于光的衍射

Answer 1

分类: 教育/科学 >> 科学技术
问题描述:

关于光的衍射

假定有相当多个相同大小的圆孔分别以（1）等间隔地排列（沿一条直线）（2）间隔不等地随机排列（沿一条直线） 的方式接受衍射平行光入射。这两种情况下远场衍射花样的特点各是什么？并与单个圆孔的夫琅和费衍射花样相比较。

PS：如果把圆孔全部换成单缝，结论会有什么变化？

请知道的朋友帮忙解答一下，谢谢了！

解析:

首先由夫琅和费衍射远场衍射理论分析和公式表达来看，屏上的衍射花样是由衍射因子和干涉因子共同作用产生，并且是干涉因子受到衍射因子的调制作用。其中影响干涉因子的主要因素是这种周期性排列的小孔（或狭缝）的间隔距离，而影响衍射因子的主要因素是这种周期性排列的小孔（或狭缝）本身的孔径（或缝宽）。

因此（这里首先给出一个例子以便于你的理解），例如对于光栅（是由周期性排列的狭缝组成），只要我保持每个狭缝的间隔不变，那么当我把全部的狭缝都变成相同的圆孔或者其他任意相同的形状后，此时即为改变了衍射因子而干涉因子不变，在屏上出现的条纹形状不会改变，只是位置会变化，你可以由夫琅和费单孔衍射公式计算出这么一个孔（或者是任意图形）的衍射因子，用它对原来的干涉图样进行调制，就可以的得出现在屏上的图样了。

现在回答你提的问题1）等间隔地排列（沿一条直线）此时你可以先不管它是什么，把圆孔全部换成狭缝，由前面的讨论我们知道这样只会影响衍射因子，而干涉因子不变，所以屏上肯定是一条条的细条纹，接下来再分析琅和费单孔衍射 对这些细条纹进行调制即可得到屏上衍射花样，）（2）间隔不等地随机排列 这个我只能定性分析 具体的你可以划分到每个积分区间求出干涉场，再拿单孔衍射对它调制就可以得到。应该说和前者的图样差别也仅仅是亮条纹的位置变了，形状不变。至于把圆孔全部换成单缝，这在前面已经讨论过，不赘述。