1

mm

30

第十三章习题解答

波长

nm

500

的单色光垂直入射到边长为

3cm

的方孔,

在光轴

(它通过孔中心

并垂直方孔平面)附近离孔

z

处观察衍射,试求出夫琅和费衍射区的大致范围。

解:

夫琅和费衍射应满足条件



1

max

2

1

2

1

2

)

(

Z

y

x

k

(

900

)

(

500

2

10

9

2

)

(

2

)

(

7

2

max

2

1

2

1

max

2

1

2

1

1

m

cm

a

y

x

y

x

k

Z

波长为

500nm

的平行光垂直照射在宽度为

0.025mm

的单逢上,以焦距为

50cm

的会聚透镜将衍射光聚焦于焦面上进行观察,求(

1

)衍射图样中央亮纹的半宽

度;(

2

)第一亮纹和第二亮纹到中央亮纹的距离;(

3

)第

一亮纹和第二亮纹相对于中央亮纹的强度。

解:

2

0

sin

I

I

s

i

n

2

2

a

f

y

ka

kal

1

(

02

.

0

10

025

.

0

500

6

rad

a

)

(

10

rad

d

2

)亮纹方程为

tg

满足此方程的第一次极大

43

.

1

1

459

.

2

2

x

a

k

l

a

s

i

n

2

a

x



sin

一级次极大

)

(

0286

.

0

10

025

.

0

43

.

1

500

sin

6

rad

x

x

mm

x

3

.

14

1

二级次极大

(

04918

.

0

10

025

.

0

459

.

2

500

sin

6

rad

x

x

mm

x

59

.

24

1

3

0472

.

0

43

.

1

43

.

1

sin

sin

2

0

1

I

I

0

1

6

4

8

.

0

4

5

9

.

2

4

5

9

.

2

s

i

n

s

i

n

2

0

2

I

I