题目

2 2 4.在单缝衍射中,为什么衍射角 愈大(级数愈大)的那些明条纹的亮度愈小

2 2 4.在单缝衍射中,为什么衍射角 愈大(级数愈大)的那些明条纹的亮度愈小

题目解答

答案

解:因为衍射角 愈大则 a sin 值愈大,分成的半波带数愈多,每个半波带透过的 光通量就愈小, 而明条纹的亮度是由一个半波带的光能量决定的, 所以亮度减小. 5.若把单缝衍射实验装置全部浸入水中,衍射图样将发生怎样的变化如果此时用公式 asin (2k 1) (k 1,2, )来测定光的波长, 问测出的波长是光在空气中的还是在水中的波长 解:当全部装置浸入水中时,由于水中波长变短,对应 a sin k k ,而空气

n 中为 a sin k ,∴ sin n sin ,即 n ,水中同级衍射角变小,条纹变密. 如用 asin (2k 1) (k 1,2, ) 来测光的波长, 则应是光在水中的波长. (因 asin 只代表光 在水中的波程差 ).

解析

步骤 1：单缝衍射的原理
单缝衍射是光通过一个狭缝时，由于光的波动性，光波在缝的边缘发生衍射，形成明暗相间的条纹。衍射角越大，意味着光波在缝的边缘发生衍射的程度越大。

步骤 2：明条纹的形成
明条纹的形成是由于光波在缝的边缘发生衍射后，不同路径的光波在空间中相遇并发生干涉，当光波的相位差为整数倍的π时，光波相互加强，形成明条纹。

步骤 3：明条纹亮度的决定因素
明条纹的亮度是由一个半波带的光能量决定的。当衍射角越大时，a sin 值越大，分成的半波带数越多，每个半波带透过的光通量就越小，因此明条纹的亮度减小。