当衍射距离远大于波长时,为了降低数值计算的难度,我们可以将衍射分为哪几种不同的类型?为了满足这些类型衍射距离需要满足哪些条件? 请按照我们实验中液晶5mm,接收屏6mm的尺寸,波长532nm计算一下不同条件的衍射距离是多远。
时间: 2023-10-07 14:05:59 浏览: 59
当衍射距离远大于波长时,我们可以将衍射分为两种不同的类型:菲涅尔衍射和夫琅和费衍射。为了满足这些类型,衍射距离需要满足以下条件:
- 菲涅尔衍射:衍射距离大于或等于物体尺寸的平方除以波长。
- 夫琅和费衍射:衍射距离远大于物体尺寸和光源尺寸的最大值。
根据题目中给出的数据,我们可以计算出不同条件下的衍射距离:
- 菲涅尔衍射:衍射距离 >= (5mm)^2 / 532nm = 47.02mm
- 夫琅和费衍射:衍射距离 >> max(5mm, 6mm) = 6mm
因此,对于这个实验条件,菲涅尔衍射距离至少为47.02mm,而夫琅和费衍射距离应该要比这个远得多。
相关问题
对比光栅衍射和单缝衍射,对于同一级次,为什么光栅衍射的衍射角远大于单缝衍射的衍射角?
在光栅衍射中,光线经过多个狭缝的作用,会形成多个夫琅禾费衍射图样,这些图样相互干涉叠加,形成明暗条纹,最终产生的衍射角度和入射光线的波长、光栅的间距以及衍射级次有关。具体来说,对于同一级次,光栅上相邻两个狭缝的光程差为波长的整数倍,因此,在不同级次的夫琅禾费衍射波阵面上,各个狭缝的干涉性质相同,即同相或异相干涉。当入射光线垂直于光栅时,衍射波阵面相干叠加,形成衍射主极大,其衍射角度可以用公式 $sin\theta =m\lambda/d$ 来描述,其中 $m$ 为衍射级次,$\lambda$ 为入射光线的波长,$d$ 为光栅的间距。
而在单缝衍射中,光线通过单个狭缝时,只产生一个夫琅禾费衍射图样,因此衍射角度仅与入射光线的波长和狭缝的宽度有关,可以用公式 $sin\theta =\lambda/b$ 来描述,其中 $b$ 为狭缝的宽度。
因此,对于同一级次,光栅衍射的衍射角度远大于单缝衍射的衍射角度,是因为光栅中有多个狭缝参与干涉,干涉效应更加明显。
当单色光波略大于光栅长度,能否用衍射光栅测量光波波长
当单色光波略大于光栅长度时,一般会出现“零级暗纹宽度过宽”的现象,即零级暗纹在光栅中心的位置上,其宽度已经超过了相邻两个暗纹的间距,这时候就很难测量光波波长。
如果要用衍射光栅来测量光波波长,需要保证单色光波波长应该远小于光栅长度,这时零级暗纹宽度就可以忽略不计,其他级别暗纹的位置和间距也可以比较准确地测量。因此,当单色光波略大于光栅长度时,不适合用衍射光栅来测量光波波长。
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