Vad är skillnaden mellan enkel slits och dubbel slitsdiffraktion?


Bästa svaret

I en enda slitsdiffraktion sprider ljus sig ut i en linje vinkelrätt mot slitsen. Inga speciella intressanta fenomen observeras.

Men i en dubbel spaltdiffraktion bryts ljuset när det passerar genom slitsarna, men ljusvågor som kommer ut från dessa slitsar stör varandra för att producera ett störningsmönster på skärmen. Ljuset sprids ut i en linje, som i den enskilda slitsen, men här finns störningar som producerar regioner med konstruktiva (ljusa fransar) och destruktiva (mörka fransar) störningar och en mycket ljus punkt i mitten av skärmen, kallad centrala maxima.

Så, när man bara tittar på diffraktion, finns det ingen skillnad mellan enkel spalt och dubbel spalt eftersom i båda fall diffraktion sker; men i en dubbel slits finns diffraktion såväl som interferens bland de diffrakterade strålarna.

Svar

I en mening mycket liten: de är båda enkla applikationer av Fourier-optik . Den förenande principen är att mönstret på en skärm på avstånd är (kvadrat för) 2D Fourier-transform av funktionen som beskriver slitsen. För en är det en enda rektangulär pulsfunktion (1 över slitsens bredd; 0 någon annanstans), och för den andra är det en dubbel rektangulär pulsfunktion.

Där det blir intressant är att du kan betrakta den dubbla rektangulär pulsfunktion som Konvolution för den enda rektangulära pulsfunktionen med en dubbel Dirac delta-funktion . Konvolutionsoperationen sätter i princip en kopia av den första funktionen överallt där den andra funktionen inte är noll, så om du använder två delta-funktioner som den andra funktionen får du två perfekta kopior.

Sedan får du ett standardresultat i Fourier-analys, FT för konvolution är produkten av funktionerna FT.

Så det perfekta regelbundna mönster av ränder som vi associerar med dubbel slitsdiffraktion är verkligen FT för en dubbel delta-funktion, och det multipliceras med det ojämna sinc-funktionsmönstret från varje slits separat:

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *