tutm
第21楼2010/12/04
计算公式如下:
其中,f是透镜的焦距,a是狭缝宽度,λ是波长。
在这个实验中,f = 4cm, a = 0.5mm,λ=580nm±0.2nm (计算时忽略误差),计算时,都换算成mm单位。
根据公式,计算一下中央明条纹和一级明条纹的宽度。
△x0 = (2x4x10x580x10的负6次方) / 0.5 = 0.1mm
即使测量透镜焦距时(就是前后移动观察屏,来观察光斑的大小,最小时,透镜到观察屏的距离就是焦距),有1cm的误差,焦距为3cm和5cm时的,中央亮条纹宽度分别为:0.07mm和0.12mm。
可是,我用游标卡尺,实际测量观察屏上观察到的矩形光斑的宽度为0.8mm。
计算是0.1mm,怎么实际测量是0.8mm呢,如果包含一级亮条纹,那是0.1+ 0.05*2 = 0.2mm(两个一级亮条纹宽度是0.05mm),也相差好多。
疑问:
这个公式会不会错呢。
我看这个公式应该不错的,因为我用激光笔试下来4cm距离上(我没加透镜),用肉眼是分辨不出衍射条纹的,10cm左右可以看出来了,非常细密,能辨别出条纹来的总宽度约8-10mm,这可能是激光相干性好,强度高的原因。
tutm
第22楼2010/12/04
“总之,目前看到的现象,我觉得,除了光栅,其他的都是用几何光学来处理的,或者可以近似这么来做。”
这个话我也基本上同意,因为仪器设计时,大概不会没考虑衍射问题。
我看你上面帖子中,仪器狭缝后5cm处有一4cm焦距的凸透镜。我想通过这个透镜是不可能看到衍射了,它一定是用来会聚光斑的。如果要看衍射,那距离应该小于透镜焦距才行。
其实,我想衍射总是存在的,只不过程度不一,应该就像你说的这句话“除了光栅,其他的都是用几何光学来处理的,或者可以近似这么来做。”
zwyu
第23楼2010/12/04
tutm
第24楼2010/12/04
这个意思我理解了,应该与上面祥子画的那个图以及表述的一样,狭缝射出的单色光还要经过一个透镜会聚,因此衍射即使存在也看不到了。
因为近年接触分光光度计已渐减少,分解仪器更少了,因此有此疑惑,十分感谢二位花时间解惑啊!
zwyu
第26楼2010/12/05
今天翻了翻上大学时的《工程光学》的课本,发现我真的把学的都还给老师了。特此更正:平不平行和满不满足干涉条件无关。而且,我发现了我当时记在书上的一段话,现摘抄如下:“干涉和衍射无本质区别。干涉总是指那些有限多的(分立的)光束的相干叠加,而衍射总是指波阵面上(连续的)无穷多子波发出的光波的相干叠加。”而且,多说一句,光栅分光其实是“单缝衍射”和“多光束干涉”复合作用的结果。