波長 頻率 速度 干涉 衍射 折射率之間的關係

時間 2021-09-11 22:29:10

1樓:匿名使用者

r=c/v c是光速 v是介質中的光速 波長越長折射率越小。從波粒二象性的角度可以這麼理解,波長越短頻率越高,粒子性越突出;反之,波長越長頻率越低,波動性越突出。在波與介面發生作用時,波動性越強的穿透能力越強,被折射的程度就比較小;而粒子性強的被彈射的程度就越高,因此折射的程度也越大。

就像打桌球被彈開一樣,就像水面上的波紋能傳播到擋在它前面的石頭一樣(衍射)。 光的干涉與衍射的本質區別

光的干涉與衍射有何本質區別?我所見到的大學課本,都未做出說明,只有哈里德(美國)的《物理學》一針見血地做了解釋。該書寥寥數語,言簡意亥,現稍詳說之。

從同一波陣面上互相分離的各點,發出的分列的波,在觀察處振幅相加,就成干涉;從同一波陣面上有限大的面積上連續的各點,發出的許許多多子波,在觀察處,振幅逐點連續相加,就成衍射。

1、光的干涉

光能產生偏振,證明光是橫波,它的振動位移與振動狀態的傳播方向相垂直,因此,光的波動方程為

y==acos 2π(υt + r/λ)

式中,y——振動位移,υ——頻率,t——時間變數,r——光程(從光源到觀察處的距離),λ——波長,λ==c/υ,c為波速(光速)。

2π(υt + r/λ)——位相

兩列同頻同向的波,在觀察處相遇,如果位相差δφ==2 kπ(同相),則波峰與波峰相遇,波谷與波谷相遇,振幅加強,形成明紋;如果位相差δφ==(2 k+1)π(反相),則波峰與波谷相遇,波谷與波峰相遇,振幅減弱,形成暗紋,即

δφ==2π(r2-r1)/λ==2 kπ,加強(明紋)

δφ==2π(r2-r1)/λ==(2 k+1)π,減弱(暗紋)

整理後,有

δφ=δ= r2-r1== 2 k(λ/2)== kλ,加強(明紋) (001式)

δφ=δ= r2-r1==(2 k+1)(λ/2),減弱(暗紋) (002式)

表明,對同頻同向的波,位相差δφ及明紋暗紋的形成條價,僅由光程差決定。

不同的干涉機構,例如雙縫干涉(捏菲爾稜鏡)、薄膜干涉、尖劈干涉(牛頓環),光程差δ的表示各不相同,但其明紋暗紋的形成規律是一樣的。

2、光的衍射

前已指出,從同一波陣面上有限大的面積上連續的各點,發出的許許多多子波,在觀察處,振幅逐點連續相加,就成衍射。

幅逐點連續相加,其數學實質,就是積分。我們採用簡化的處理方法:按到觀察處的光程,劃分為若干個半波帶(同一波帶的光程相同,相鄰波帶的光程差為λ/2)。

(1)如果半波帶的數目為偶數(2 k),而相鄰波帶的光程差又為λ/2,兩兩相消,故此時形成暗紋,即

δ== 2 k(λ/2)為暗紋,

注意:此正是干涉形成明紋的條件。

(2)如果半波帶的數目為奇數(2 k+1),相鄰波帶兩兩相消之後,必然剩下乙個波帶,它就形成明紋,即

δ== (2 k+1)(λ/2)為明紋,

注意:此正是干涉形成暗紋的條件。

形成衍射明紋的那個半波帶,僅是整個光束的一小部分,所以衍射明紋沒有干涉明紋的亮度大——此與實驗事實剛好吻合,證明如上解釋衍射明紋的形成,是正確的。

干涉明紋,δφ== 2 k(λ/2)== kλ

亮度與明紋級數無關。

衍射明紋,δφ==(2 k+1)(λ/2)

級數越多,半波帶數目就越多,兩兩相消之後,形成衍射明紋的那個半波帶,佔整個光束的比重就越小,所以衍射明紋的級數越大,亮度越小(**明紋亮度最大)

——此與實驗事實剛好吻合,證明如上解釋衍射明紋的形成,是正確的。

2樓:匿名使用者

波長相當於距離,波速就是速度,週期相當於時間,而頻率就是週期的倒數,因此波速為頻率與波長之積。折射率是光速與波速之商當幾列波的波速相同,相差恆定時,會發生干涉,包括薄膜干涉等衍射則是當一束光遇見比它波長差不多時所發生的光的特殊現象

光的頻率,速度,波長,折射率之間的關係。謝謝

3樓:★黑夜王子

光速:c是定值。3×10^8m/s

c=λf λ是波長。f是頻率。頻率與波長成反比內,頻率×波長=波速容

折射率:光在介質1中的速度為v1,介質2中的速度為v2,光從介質1射入介質2,折射率為:n=v1/v2=sinθ1/sinθ2 其中, θ1是入射角,θ2 是折射角

在介質中,光的頻率。波長。波速,折射率。之間的關係。

4樓:清溪看世界

光的頻率來

越大,在同種介源質中折射率bai越大,速度越小,du波長約小,入zhi

射角相等時,折

dao射角越小,即偏折程度越大;白光過三稜鏡散射,紫光頻率大,折射率大,偏折後在下方,介質中傳播速度慢,波長短。

折射率與波長的關係:波長越大折射率越小。介質對光的折射率是n=c/v,而光在介質中傳播頻率不變,速度與波長的關係是v=f*λ,於是得n=λc/λv,於是兩個不同介質有n1/n2=λ2/λ1。

5樓:匿名使用者

光速:c是定值抄.3×10^8m/s

c=λf λ是波長.f是頻率.頻率與波長成反比,頻率×波長=波速

折射率:光在介質1中的速度為v1,介質2中的速度為v2,光從介質1射入介質2,折射率為:n=v1/v2=sinθ1/sinθ2 其中,θ1是入射角,θ2 是折射角

6樓:love就是不明白

在同種介質中,

抄不同頻率的光折射率不同,紫光的折射率最大,紅光的折射率最小,光的頻率越高折射率越大,光在介質中的傳播速度越小。

光從真空進入介質,光的頻率不變,由n=c/v=λ0/λ 波長變短,速度減小。

7樓:最愛

波長等於頻率乘以波速,而折射率於頻率成正比。

求助!光的頻率,波長,速度之間的關係,要詳細些

8樓:您輸入了違法字

光在真空中的波長λ和頻率ν的乘積等於它在真空中的傳播速度c,即λν=c=299792458 (m/s)。

頻率測量的不確定度已可達到比長度測量的不確定度小3~4個數量級。真空的不完全、衍射效應和光反射、透射鏡的不平度等也會給光的真空中波長的測量帶來附加的不確定度。

因此,利用上式通過光頻測量來求得光在真空中的波長,比直接測量光在真空中的波長更為準確。2023年10月,第十七屆國際計量大會通過了公尺的新定義:

「公尺是光在真空中在 1/299792458秒的時間間隔內的行程的長度」,並提出可以分別採用由甲烷(3.39微公尺)、碘(633 奈米)、碘(612奈米)、碘(576奈米)、碘(515 奈米)等幾條分子吸收譜線穩頻的雷射波長來復現公尺。

這樣,光頻測量就成為復現新的公尺定義的手段。此外,光頻測量還有助於在紅外光區和可見光區建立頻率標準。

9樓:星系群

「有人」說的是錯的,應該是光速不變,波長與頻率成反比。c=λf(c是光速,λ是波長,f是頻率。)

無論在何種慣性參照系中觀察,光在真空中的傳播速度都是乙個常數,c=299792458m/s,這就是光速不變原理。光速是絕對速度,而不是相對速度,光速不因光源的運動而改變。

10樓:匿名使用者

在真空中,所有光的速度相同

在介質中v=n/c

n是折射率,c是光速

而v=入f,入是波長,f是頻率

11樓:匿名使用者

v= 入(欄目他)f

v是速度=3.0*10^8m/s

欄目他是波長

f是頻率~

12樓:星珈藍禕

c=λf(c是光速,λ是波長,f是頻率。)

即:波長越長,頻率越低~~

光的折射率與波長、頻率的關係?

13樓:匿名使用者

折射率不是對光來說的,是對玻璃、水等介質來說的。折射率常隨波長的減小而增大,也就是隨頻率增大而減少。

14樓:匿名使用者

光速=波長乘以頻率,c=λ×f;其中c是光速,λ是波長,f是頻率。c是定值.不同介質中光速不同

光的折射率與波長有什麼關係?

15樓:是月流光

介質對光的折射率是n=c/v ,而光在介質中傳播頻率不變,速度與波長的關係是v=f*λ ,於是得n=λc/λv ,於是兩個不同介質有

n1/n2=λ2/λ1 , 既波長越大折射率越小。

16樓:demon陌

光的折射率與波長的關係:波長越長在介質中的折射率越小,光的傳播速度越大。

根據c=λf  光的波長越長,頻率越小,光由空氣進入介質中,光的頻率越高,在介質中的折射率越大,根據 n=sini/sinr=c/v,波長越長,折射率越小,光的速度越大。

17樓:匿名使用者

同一媒質,波長越短的光,這時光的折射率越大。

例如,對於玻璃這種介質,

紫光的波長較短,其折射率相對較大。

紅光的波長較長,其折射率相對較小。

18樓:

參照光的色散原理,法國數學家柯西發現折射率和光波長的關係,可以用乙個級數表示:

n(λ)=a+b/λ2+c/λ4。由公式可知,波長越長,折射率越小,

其中a,b,c是三個柯西色散係數,因不同的物質而不同。只須測定三個不同的波長下的折射率n(λ),代入柯西色散公式中可得到三個聯立方程序,解這組聯立方程序就可以得到這物質的三個柯西色散係數。有了三個柯西色散係數,就可以計算出其他波長下的折射率不需要再測量。

19樓:巨蟹

導光介質對光的折射率是與入射光的波長有強相關的,即,對不同的波長有不同的折射率。所以介質的折射率n常表徵為乙個波長的函式=n(λ)。

需要強調的是,光介質的折射率是由介質本身的物質特性所決定的,物質的特性決定了此物質對不同的光波長有不同的折射率(折射率是因),而不是入射光的波長不同會是物質有不同的折射率(不是果)。即用單純的用n=c/v來推論n會隨著波長變化的結論是本末倒置!v=c/n才是本意。

大多數導光介質的n(λ)(對光波長)並不是乙個線性函式,而且也不是單調增(或減)函式。也就是說,光介質的光折射率不是單純的光波長越短(頻率越高)折射率越大(或越小)的變化。是乙個基於介質本身材料成分和結構而形成的非常複雜的非線性曲線,在某個波長段是正正增,而在另外乙個波長段卻為負增的。

所以在長距離光纖傳輸中有利用兩種不同光介質材料(正負折射率增長相抵)的光纖做光色散補償的技術。

20樓:匿名使用者

光的頻率越大,波長越短;折射率越大,能量越高。根據這種關係,可知:光的波長越長折射率越小。

可這樣理解:根據波粒二象性,波長越短頻率越高,粒子性越突出;反之,波長越長頻率越低,波動性越突出。在波與介面發生作用時,波動性越強的穿透能力越強,被折射的程度就比較小;而粒子性強的被彈射的程度就越高,因此折射的程度也越大。

這裡要注意的是:光的折射率還與介質有關。

21樓:徐天來

介質對光的折射率是n=c/v

而光在介質中傳播頻率不變,速度與波長的關係是v=f*λ於是得n=λc/λv

於是兩個不同介質有

n1/n2=λ2/λ1

既波長越大折射率越小

波速頻率波長的含義是,波長,頻率和波速的關係。

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