题目
在单缝衍射中,为什么衍射角φ愈大(级数愈大)的那些明条纹的亮度愈小?
在单缝衍射中,为什么衍射角φ愈大(级数愈大)的那些明条纹的亮度愈小?
题目解答
答案

解析
步骤 1:理解单缝衍射的原理
单缝衍射是光通过一个狭缝时发生的现象,其中光波在狭缝边缘发生衍射,形成一系列明暗相间的条纹。这些条纹的亮度取决于通过狭缝的光波的干涉情况。
步骤 2:分析衍射角φ与明条纹亮度的关系
衍射角φ越大,意味着光波通过狭缝后偏离中心轴的角度越大。根据单缝衍射的公式,明条纹的位置由asinφ = mλ给出,其中a是狭缝宽度,m是级数,λ是光的波长。当φ增大时,m也增大,意味着明条纹的位置更远离中心。
步骤 3:解释明条纹亮度减小的原因
明条纹的亮度是由通过狭缝的光波的干涉情况决定的。当衍射角φ增大时,意味着通过狭缝的光波分成的半波带数增多,每个半波带透过的光通量减小。由于明条纹的亮度是由一个半波带的光能量决定的,因此随着φ的增大,明条纹的亮度减小。
单缝衍射是光通过一个狭缝时发生的现象,其中光波在狭缝边缘发生衍射,形成一系列明暗相间的条纹。这些条纹的亮度取决于通过狭缝的光波的干涉情况。
步骤 2:分析衍射角φ与明条纹亮度的关系
衍射角φ越大,意味着光波通过狭缝后偏离中心轴的角度越大。根据单缝衍射的公式,明条纹的位置由asinφ = mλ给出,其中a是狭缝宽度,m是级数,λ是光的波长。当φ增大时,m也增大,意味着明条纹的位置更远离中心。
步骤 3:解释明条纹亮度减小的原因
明条纹的亮度是由通过狭缝的光波的干涉情况决定的。当衍射角φ增大时,意味着通过狭缝的光波分成的半波带数增多,每个半波带透过的光通量减小。由于明条纹的亮度是由一个半波带的光能量决定的,因此随着φ的增大,明条纹的亮度减小。