干涉条纹和衍射条纹间距的变化

光的干涉、光的衍射是光学课程中两个最重要的内容。而杨氏双缝干涉实验,夫琅禾费单缝衍射又是光的干涉、光的衍射中的两个最基本问题.在研究杨氏双缝干涉实验时,干涉图样的条纹间距与入射光波长、缝间距离、观察屏和缝的距离都有关系.对夫琅禾费单缝衍射,当入射光的波长及狭缝宽度给定以后,衍射图样条纹间距与透镜焦距f成正比.     

干涉和衍射究竟有什么不同

最基本的干涉现象是双缝干涉.通过一个缝的光和另一个缝的光迭加,出现明暗相间的条纹,我们说这是干涉条纹.最基本的衍射现象是单缝衍射.通过单缝的光在屏上也形成明暗相间的条纹,我们说这是衍射条纹.干涉条纹和衍射条纹都是光波的迭加形成的,都是光的波动性的表现,为什么不统一叫做干涉条纹呢?     

用孔、缝纸屏作光的干涉、衍射实验

在高中讲“光的本性”时,需要让学生观察光的干涉、衍射现象。笔者从实践中发现,用牛皮纸制成的孔屏、缝屏,作光的干涉、衍射实验,不仅取材容易、制作简便,而且效果很好。     

简析双缝干涉中的缺级现象

双缝干涉图样,实际上是两个单狭缝衍射的光在像屏上进行干涉的总和．缺级现象是双缝干涉中常见的现象．它是由于各缝自身发出的光波在像屏上某点各自抵消,应出现明纹的位置及其附近都呈现黑暗状态缘故．     

干涉和衍射究竟有什么不同

干涉和衍射是波特有的现象。最基本的干涉现象是双缝。通过一个缝的光同另一个缝的光在屏上叠加,出现明暗相间的条纹,我们说这是干涉条纹。     

计算模拟衍射现象

运用计算机编程模拟研究衍射过程,可直观地为学生呈现衍射现象,更便于对衍射中各参数(缝宽、缝长、屏间距等)对衍射图样的影响进行逐一研究。这个练习可作为本科学生进行理论研究的一个基本训练。     

光的干涉与衍射的区别与联系

在光的干涉现象中,缝宽α远小于光波波长λ,每个小缝相当于1个线光源,光的干涉是有限的这几列线光源的相干叠加;而在光的衍射现象中,缝宽α与光波波长λ可相比拟,狭缝处波面上的各点都可以认为是发射球面子波的波源,光的衍射就是从同1波面上发出的这无限多个子波的相干叠加.光的干涉和衍射现象在本质上是统一的,都是相干波的叠加,证明了光的波动性.     

《光的折射》实验改进三则

光的折射实验,教材是这样设计的:1.取一个透明玻璃杯,找一张白纸,把纸剪成“长等于杯的周长、宽等于杯高”的长方形;将纸一半涂黑,在涂黑部分竖着刻一条直缝。把纸贴在杯的外壁。2.让阳光或手电筒的光通过直缝射入杯内,从缝的对面观察,光射在杯的什么位置?在杯壁的白纸上做个记号。3.在杯中倒入水,不改变光的射入方向,观察光射在杯壁的位置是否改变。之一照课文中的方法,操作麻烦,效果不明显,学生还不易理解。经过多次改进实验器材和方法,采用如下方法,器材便于准备,操作简单,效果明显,学生通过直观现象,非常容易理解。现介绍如下。一、器材…     

“光的本性、原子结构和原子核”习题错解剖析

这几章知识属于宏观向微观过渡的部分,内容较抽象,研究问题的方法及考虑问题的思维方式有很大改变。有关习题错解主要表现为: 一、不能很好理解宏观物理与微观物理的重大区别例1、一平行单色光,通过一平板上的单缝,在后面的屏上得到明显相间的衍射条纹,若将狭缝调得更窄,衍射条纹的中央明纹宽度怎样变化? [错解]变窄。 [剖析]衍射是光的波动性的重要表现,在缝或障碍物尺寸相比差不多时,产生明显的衍射现象。中央明纹宽窄表示衍射现象显著程度,它取决光的波长λ的大小与缝或障碍物尺寸α的相对关系,λ/α越大,衍射愈明显,中央亮纹愈宽,反之则愈窄。原解     

双缝干涉实验的数值模拟

利用惠更斯—菲涅耳原理,通过理论计算得到光的双缝干涉光强分布公式,采用Fortran powerstation 4.0平台进行编程并用Origin6.0 Professional软件数值模拟实现光强在接收屏上的分布,分析讨论缝宽、两缝间距、光波波长及屏与缝之间的距离对干涉结果的影响.     

Fresnel圆屏衍射的计算机模拟演示

基于Huygens-Fresnel衍射积分和Babinet原理,利用Hankel变换算法及球面波因子处理方法,在普通PC上使用MFC编程较好地实现了Fresnel圆屏衍射的计算机模拟演示。演示中,Fresnel圆屏衍射的光强剖面分布、衍射图样和中心光强分布分别随光的传输距离和波长及圆屏半径的改变而变化,光的传输距离和波长及圆屏半径由三个滚动条分别控制。     

理解能力在高考题中的体现

它颜色的双缝干涉条纹依然存在(C)任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮(D)屏上无任何光亮评析与解:本题考查对干涉现象产生的条件的理解:两列光同频、同相或相差恒定才能发生干涉,红光和绿光的频率不相同,不满足干涉条件,不能发生干涉现象,但仍有光透过滤光片,故屏上仍有光亮,应选(C)。     

自制泊松亮斑演示仪

1 自制实验仪器的原因 在光的衍射教学中,圆孔衍射和单缝衍射这两个演示实验做得较多,学生对于这两种衍射图像很熟悉,但是对于圆屏衍射的图像——泊松亮斑不熟悉.泊松亮斑实验属于演示实验,只在人教版物理教材(选修3-4)11.5节中的科学足迹阅读材料中介绍过.该实验几乎没有在中学课堂上演示过,在实际教学中一直是一个空白. 学生只是听说过泊松亮斑,没有亲眼看见过泊松亮斑,圆屏衍射的图像——泊松亮斑是课堂教学中的一个难点.     

“光的衍射”和“泊松亮斑”的实验演示

高中《物理》第三册(必修加选修)第二十章第二节“光的衍射”中有较多的实验插图，阅读材料还有泊松亮斑的介绍．波发生明显衍射的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小．光也是一种波，在一定条件下也会发生明显的衍射现象．教材上给出单色光通过狭缝和小孔发生衍射的照片，一般学校还可以用2513(GY-1型)激光光学演示仪在课堂上对单缝衍射、三缝衍射、光栅衍射、圆孔衍射和方孔衍射、矩形孔衍射、三角孔衍射等实验进行演示。     

光学教学中杨氏双缝衍射的数值模拟

考虑到杨氏双缝实验中狭缝宽度的影响,采用惠更斯-菲涅尔衍射积分公式对高斯激光光束经过杨氏双缝后在观察屏上的光强分布进行了计算模拟,本文详细分析了双缝距离、狭缝缝宽、光束束腰宽度等对衍射图样的影响。     

小圆孔的衍射,中央一定是亮斑吗?

在高中物理“光的本性”一章中 ,关于光的衍射一节 ,我们知道圆盘衍射几何影的中心永远是亮点 ,而对于小孔衍射 ,是否中心也一定为亮点呢 ?许多老师、学生都认为中心始终为亮斑 ,是这样吗 ?我们首先来看一下课本对该种情况的描述 :“但是 ,圆孔缩小到一定程度时 ,在屏 MN上就得到一些明暗的圆环 ,这些圆环达到的范围远远超过了根据光的直线传播所应照明的面积”(《必修本》第二册 ) .很显然 ,书本在这个问题上没有说小孔衍射中央一定为亮点 .那么 ,小孔衍射中央是否一定为亮点 ?下面我们就来探讨这个问题 .对于光的衍射 ,我们可以按光源 (…     

单色平面光波的双缝衍射的计算机仿真

以菲涅耳衍射积分为数学模型,用计算机模拟单色平面光波的双缝衍射,求解出不同缝宽时观察屏上的光强分布和衍射花样,通过与单缝衍射和双缝干涉的光强分布和花样对比,分析双缝衍射和双缝干涉以及单缝衍射的关系。     

自制“泊松亮斑演示仪”

圆孔衍射和单缝衍射两个演示实验在光的衍射教学中做得较多,学生自然对这两种衍射图像很熟悉,但对圆屏衍射的图像——泊松亮斑却不熟悉.泊松亮斑实验属于演示实验,仅在人教版物理教材(选修3-4)11.5节中有介绍,且该实验几乎未在中学课堂上演示过. 一般而言,学生只是听说过泊松亮斑,没有亲眼见过泊松亮斑,因而圆屏衍射的图像——泊松亮斑是课堂教学中的一个难点.为增加学生对泊松亮斑的感性认识,笔者利用身边废旧的实验材料和网上购买的激光笔自制了一款“泊松亮斑演示仪”.     

试论衍射对双缝光栅干涉的调制作用

光栅全称衍射光栅。平行地排列在一起的许多等间距、等宽度的单缝,就构成一个光栅。双缝光栅只有两条平行等宽的单缝。本文用双缝的衍射和干涉的观点来计算双缝光册的光强分布,进一步讨论衍射对双缝干涉的调制作用。 一、双缝光栅的光强分布     

光的折射与反射实验的改进

主要器材:激光电筒一只,薄壁玻璃杯一个,水、纸屏、平面镜等。一、光的折射实验1.将空薄壁玻璃杯置于纸屏和激光电筒之间。2.打开电筒使光束穿过空杯投向纸屏。3.左右移动电筒,让学生观察红色光斑在纸屏上移动的方向(光斑移动的方向与电筒移动的方向一致)。4.向装置中通入适时烟尘或者雾气。让学生从装置上方俯视光路的影像(光束穿过空玻璃杯时无偏折现象,如图①)。5.向杯内加满水后重复2、3的过程,让学生观察光斑在纸屏上移动的方向(光斑移动的方向恰与电筒移动的方向相反)。6.向杯内加入少量可悬浮的粉屑物,并通入烟雾后让学生俯视光路的…