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なぜ彼のフラウンホーファー回折単一スリット?

単一のスリットを介してフラウンホーファーの回折を分解しましょう。

fraunhoferの回折とは?

* 回折 彼らが障害物を通り過ぎるとき、または開口部を通過するときの波の曲げです。

* fraunhofer回折 光源と観測画面が回折オブジェクトから非常に遠い場合の特定のタイプの回折です(この場合の単一のスリット)。これは、光波がスリットを通過するときに本質的に平行であることを意味します。

シングルスリットセットアップ

単色光の平行なビーム(レーザーのような単色の光)によって照らされた単一の狭いスリットを想像してください。

それがどのように機能するか

1。 Huygensの原則: スリットを通過する波面上のすべてのポイントは、球体の二次源として機能します。これらのウェーブレットはあらゆる方向に広がります。

2。干渉: これらのウェーブレットが伝播すると、互いに干渉します。画面上の特定のポイントでは、波が位相に到着し(紋付きは紋付き)、建設的な干渉(明るいスポット)になります。他の時点では、波が段階的に到着し(クレストはトラフに会います)、破壊的な干渉(暗い斑点)につながります。

回折パターン

画面上の結果は、干渉フリンジと呼ばれる一連の明るいバンドとダークバンドです。

* 中央の最大: 最も明るいバンドは中央にあり、スリットの真向かいです。他の明るいバンドよりも広いです。

* ダークミニマ: 暗いバンドが発生し、スリットのさまざまな部分からの波が破壊的に干渉します。

* 二次最大値: 明るいバンド(二次最大値)が暗い最小値の間に表示されます。これらは、中央の最大値よりも激しくありません。

パターンに影響する要因

* スリット幅: 狭いスリットは、より広い回折パターンを生成します。

* 光の波長: より短い波長(青色光)は、より緊密な間隔のフリンジを作成します。より長い波長(赤色光)は、より広い間隔を作成します。

重要な方程式

* ダークミニマの位置: ダークミニマの位置は次のように与えられます: *sinθ=mλ/a *、ここ:

*θは、パターンの中心からmth暗い最小までの角度です。

*λは光の波長です。

* aはスリットの幅です。

* mは、暗い最小の順序を表す整数(1、2、3、...)です。

アプリケーション

* 光の波の性質を理解する: Fraunhoferの回折は、光の波の性質を示し、Huygensの原則の証拠を提供します。

* 分光法: 回折格子(複数のスリット)が分光法で使用され、その成分波長に光を分離します。

* 光器: 回折効果は、望遠鏡、顕微鏡、およびその他の光学器具の設計で考慮されます。

要約

Fraunhoferの回折単一のスリットを介した回折は、明るいフリンジとダークフリンジの特徴的なパターンを作成します。このパターンは、光の波の性質の直接的な結果であり、光のスリット幅と波長の影響を受けます。 これは、さまざまな科学的および技術分野にアプリケーションを備えた光学の基本的な概念です。

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