- 光的衍射计算公式
光的衍射计算公式有菲涅耳公式和夫琅禾费单缝衍射公式。菲涅耳公式是计算透射光强,夫琅禾费单缝衍射公式是计算单缝衍射光强。
相关例题:
假设有一个平行光从远处光源发出,经过一个半径为R的圆障碍物后,投射到观察点P。已知光在空气中的波长为a,障碍物与观察点之间的距离为D。
根据菲涅耳衍射公式,我们可以得到:
1. 第一部分(正弦部分):F1 = (esin(k1D) - rsin(k2D))/d
2. 第二部分(余弦部分):F2 = (ecos(k1D) - rcos(k2D))/d
其中,k1和k2是波数,e和r是障碍物和观察点之间的介电常数和折射率,d是障碍物的半径。
让我们来求解这个例子:
假设光源发出的是红光(波长为a=750纳米),障碍物半径为R=1米,障碍物与观察点之间的距离为D=10米。空气中的e=1,r=1.0003。
代入菲涅耳衍射公式中,得到:
F1 = (e(sin(k1750e-9) - r(sin(k2750e-9))/10m)
通过使用计算机或数学软件,可以求解这个方程并得出衍射程度。
需要注意的是,菲涅耳衍射公式只适用于近场衍射,即当障碍物的尺寸相对于波长可以忽略不计时。对于远场衍射,通常使用惠更斯-菲涅耳原理进行解释。
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