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光的衍射公式大全

生活 更新时间:2024-12-23 19:24:37

光的衍射公式大全?關于光的折射和反射的原因,有一個著名的惠更斯原理它是利用傳播介質的改變是導緻波發生折射和反射的重要原因,下面我們就來說一說關于光的衍射公式大全?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!

光的衍射公式大全(聊一聊光的折射)1

光的衍射公式大全

關于光的折射和反射的原因,有一個著名的惠更斯原理。它是利用傳播介質的改變是導緻波發生折射和反射的重要原因。

一、惠更斯原理的簡單描述

惠更斯原理是指球形波面上的每一點(面源)都是一個次級球面波的子波源,子波的波速與頻率等于初級波的波速和頻率,此後每一時刻的子波波面的包絡就是該時刻總的波動的波面。即介質中任一處的波動狀态是由各處的波動決定的。

注意兩個定義:任何振動狀态相同的點組成的平面叫波陣面,簡稱波面。與波面垂直的那些線代表了波的傳播方向,叫波線。

強調:波面不一定是面,也可以是一簇線。

局限:光的直線傳播、反射、折射等都能以此來進行較好的解釋。但是,用它不能解釋衍射現象,而且還會導緻有倒退波的存在,而這顯然是不存在的。隻能說這是一個直觀的猜測。

關于惠更斯原理,大家了解這麼多就可以了。

二、全反射

光由光密介質射到光疏介質的界面時,折射角大于入射角,也就是說,折射光線遠離法線,當入射角增大到一定程度時,折射光線消失,全部被反射回原介質内的現象,我們稱其為全反射。

當入射角θ增加到某種情形時,折射線延表面進行,即折射角為90°,該入射角C稱為臨界角。光從介質射入空氣(真空)時,發生全反射的臨界角C與介質的折射率n的定量關系是: sinC=1/n 從這個關系式可以看出,介質的折射率越大,發生全反射的臨界角越小。

關于全反射,我們需要把握兩點。

一是隻有在光線從光密介質射入光疏介質時才會産生。

二是水中或玻璃中的氣泡,看起來特别明亮,就是因為光從水或玻璃射向氣泡時,一部分光在界面上發生了全反射的緣故。

三是光纖的原理也是光在玻璃内發生全反射。有的光纖的計算題中往往間接使用光程這個物理量。其實光程可理解為在相同時間内光線在真空中傳播的距離。在數值上,光程等于介質折射率乘以光在介質中傳播的路程。我們假設光在真空中走了t經過的路程為S=ct,在折射率為n的介質中走了一段路程s=vt,而n=c/v。所以S=cs/v=ns。記住這個結論,大家在處理一些問題時會比較簡單一些。

如果從玻璃射向空氣的入射角大于臨界角,光就會發生全反射,于是光在玻璃棒内沿着鋸齒形路線傳播。這就是光導纖維導光的原理。1966年,33歲的華裔科學家高锟博士提出一個理論:直徑僅幾微米的玻璃纖維就可以用來作為光的波導來傳輸大量信息。

三、補充一點

反射和折射不能用粒子性解釋,應用經典粒子理論得到的折射速度不同。在經典波動光學之中能有較好的解釋。大家了解即可。

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