夫琅和费正交双缝衍射干涉光强分布的讨论
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夫琅和费正交双缝衍射干涉光强分布的讨论
双缝衍射干涉光强分布是原子物理学和光学等领域中重要的实验测量方法之一。
由英
国物理学家立福(R.R.Fry)和英国物理学家莱克(W.H.Leake)在1960年首次提出。
目前,该方法被广泛地用于研究原子、分子、凝聚态物质和纳米结构等材料的光学和能谱特性。
立福和莱克在双缝衍射干涉实验中探究了双缝衍射光强分布的基础性质。
他们提出,
在一个两个等尺度缝隙阵列中,距离相等的两个缝隙阵列之间对光线的散射射出的光强分
布有一个正弦变化,随着两个等尺度缝隙阵列之间的水平距离的增加而变化。
之后,俄国
科学家基斯洛夫(V.N.Kiselov)和芬兹(P.F.Fitz)在1962年提出了拟定双缝衍射光强
分布的基斯洛夫(Kiselov)-费正(Fitz)方程。
该方程为原子物理学、凝聚态物理学和
光学等学科以及微纳结构和声学散射等实验测量提供了有价值的数据。
基斯洛夫(Kiselov)-费正(Fitz)方程通过两个独立的变量描述了双缝衍射光强分布。
考虑干涉不可忽略的缝隙出射光子的概率,该方程的参数形式为:
G(r)=1∕(r+r_0)sin[π*r∕(r+r_0)]
其中r是双缝衍射阵列之间的水平距离,r_0是由缝隙出射光子的概率定义的参数,
反映了双缝衍射样品表面反射率。
该式表明,较大的r_0值对应较小的双缝衍射干涉效应,较小的r_0值则表示较大的双缝衍射干涉效应。
随着r_0值增大,双缝衍射干涉曲线呈凹形,在r = 0处曲线最低点达到极小值。
从上述公式中可以看出,缝隙出射光子的概率是影响双缝衍射光强分布的关键参数。
如果适当控制双缝衍射材料的表面反射率,就可以改变r_0值,从而改变双缝衍射干涉光
强分布的特性。
进而可以研究双缝衍射的各种物理特性。
基斯洛夫(Kiselov)-费正(Fitz)方程为这类光学实验提供了理论支撑,使得我们可以更加深入地探究和分析双缝
衍射干涉光强分布。