泊松亮斑處的光強是不是特別大?泊松亮斑最中心位置的光強是不是特別大

時間 2021-05-29 22:20:27

1樓:frank

泊松亮斑的強度可以用菲涅爾半波帶法近似計算,結論是泊松亮斑的強度比光線直接照射時要弱。

大概介紹一下計算方法。菲涅爾半波帶法是一種近似計算菲涅爾衍射的方法,基本原理是將乙個圓孔衍射屏劃分成若干個環帶 ,稱為半波帶,相鄰半波帶到觀察點P的相位差為π。如下圖,第n個半波帶 ,到P點的距離為 ,與之相鄰的半波帶 到P點距離為 ,二者之間相差 。

可以求得每個半波帶對P點處振幅的貢獻為

(1)其中K'為復常數。相鄰的半波帶對P點振幅的貢獻符號相反,絕對值大小和傾斜因子 有關,隨著n的增大,半波帶的半徑不斷增大,相應的 由1逐漸減小到0。在半徑較小的情況下 變化不大,可以近似認為是常數1。

於是疊加每個半波帶對P點振幅的貢獻就可以求出圓孔衍射情況下P點的振幅(假設半徑為R的圓孔可以分成N個半波帶):

(2)利用相鄰半波帶對應的相位相差π且振幅大小接近,部分振幅由於干涉抵消,近似得到:

(3)以上是圓孔衍射的振幅。

至於圓屏衍射,可以利用巴比內互補屏原理計算:乙個半徑為R的圓屏衍射等效於沒有任何屏遮擋時的衍射振幅分布和乙個半徑為R的圓孔衍射振幅分布相減,即

(4)其中就是半徑為R的圓孔衍射結果。 則是沒有任何遮擋,光線直接照射的情況,相當於半徑為無窮大的圓孔衍射。考慮到半徑為無窮大的波帶板其傾斜因子 ,有

(5)最終得到

(6)可見泊松亮斑中心的振幅絕對值恰好是第N個半波帶貢獻的振幅絕對值的一半。而沒有屏遮擋時的振幅則如(5)式所示。根據式(1), ,所以泊松亮斑的中心點光強是比光線直接照射時弱一些的,當然也不是無窮大。

並且隨著所使用圓屏的半徑增大,泊松亮斑的強度是逐漸減弱的。

2樓:胡學華

泊松亮斑是早期光的波動說和粒子說之爭支援波動說的很有力據,

第乙個問題,物理中不存在無窮大,物理史也是處理無窮大的歷史,以重整化最為出名

第二個問題,這個要從模型計算中準確得知(沒算),,從實驗觀察中,泊松亮斑亮度並不強,比光直射還弱

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