衍射为什么有明暗相间的条纹

双凤的干舌条纹和单凤的眼舌条纹明显不同的是中间，这里现在大家看到的中间这一条就是脖松亮般。 今天我们一起做机关经过单缝的演示实验，经过双缝的干涉实验、三缝的干涉实验、四缝的干涉实验。我们看我们做的多缝干涉实验条件，这是机关笔，这是多缝， 多缝到关平的距离大致是十米。我们现在看到的明暗相间的条纹是机关经过单缝以后形成的影射图样， 现在我们看到的是机关经过双峰以后形成的明暗相间的干舌条纹。双缝的干舌条纹 和单凤的眼色条纹明显不同的是中间，这里现在大家看到的中间这一条就是脖松亮般。现在关平到缝的距离大致是四米。大家现在看到的明暗相间的条纹是机关经过三分以后形成的干涉条纹。 我们现在看到的明暗相间条纹是机关经过四缝以后形成的干涉条纹，现在墙到四缝的距离大致是十米。

哈喽，大家好，我是纵横老师。这束单色光被正方形的纸板挡住了一角之后呢，在光屏上呢，就出现了正方形纸板的影子。如果光完全是沿直线传播的，那么这里的影子也应当是一个完美的直角， 也就是说呢，此处的影子应当呈现出这样的一个轮廓，而实际情况呢，光线似乎蔓延到了这些区域，仔细观察这张图片呢，还会发现一些明暗相间的条纹。 这些现象呢，就可以说明光线并不是完全沿直线传播的，他会绕到纸板的后方。再来看这束激光，他被铅笔挡住一部分之后呢，在光屏上就出现了铅笔的影子，而这根铅笔的影子呢，也不完全 全是直线，可以明显的看到，在这两个区域呢，影子出现了凹陷，这也可以说明光并没有完全沿直线传播，而是绕到了铅笔的正后方。 和机械波的眼色类似，光呢是一种电磁波，他绕过障碍物继续传播的现象呢，就叫做光的眼色。这里的障碍物呢，可以是狭缝、小孔、细丝、小挡板等物体。 光在任何情况下都可以发生眼色，只不过在日常生活中呢，光的眼色现象非常的不明显，我们很难观察到这种现象， 他想要发生明显颜色的条件呢，和机械波是一样的，也是障碍物的尺寸要小于或等于光的波长，而可见光的波长呢，在四 四百到七百八十纳米之间。我们生活中所能接触到的物体尺寸呢，都要比可见光的波长大很多，也就很难看到明显的颜色现象了。当这些障碍物的尺寸足够小的时候，光才会出现明显的颜色现象。 下面呢，我们先来看光的单缝颜色存在哪些规律。单色光通过单缝后呢，会在后方的光屏上呈现出明暗相间的条纹。 看到这些条纹呢，大家一定会联想到前面学过的双缝干涉，那两条双缝呢，可以看成两个波圆，两个波圆产生的波呢，相遇之后才会叠加在一起，从而在光屏上呢产生明暗相间的条纹。而这条单缝 为什么也会产生类似的现象呢？我们可以把透过单缝处的光呢拆分成若干的纸波圆，这些纸波圆各自产生的波呢，就会在空间中发生干涉，从而在光屏上呢，就会出现这种明暗相间的条纹了。 在左边这张图中呢，光屏上似乎只出现了三条亮纹，这是由于光的强度太弱了， 当光的强度增加之后呢，两侧那些本来就存在的条纹才能被我们观察到。通过单份眼色产生的条纹有哪些特点呢？ 最显著的特点呢，就是丹凤眼色产生的中央亮条纹宽度呢，要明显的比两侧的大，而有 双缝干色产生的亮条纹宽度都是相等的。第二呢就是单缝的宽度越小，眼色产生的条纹宽度就越大，这个时候的眼色现象呢也就越明显。 这一点呢，和双缝干涉是类似的，只不过呢，双缝干涉改变的是双缝之间的间距，而单缝眼色呢，改变的是缝本身的宽度。 无论是单缝眼色还是双缝干涉，这个尺寸越小，产生的条纹间距和宽度呢也就越大。 第三呢就是单色光的波长越长，眼色条纹的宽度就越大，产生的眼色现象呢也就越明显。这里两个单缝的宽度呢，都是零点四 四毫米，由于红光的波长大于蓝光，所以呢，它的条纹宽度也就比蓝光的大了。这条规律呢，和双方干涉是相同的， 和白光的双缝干射类似，白光通过丹凤后呢，也会染色出彩色的条纹，只不过丹凤眼色的中央亮条纹呢，要明显比两侧宽了很多。所以说呢，后面这三条可以看作是丹凤眼色与双凤干色的共同规律。 而第一条呢，就是单放眼色和双放干色所产生条纹的不同之处。 大家理解了丹凤眼色所产生的明暗条纹之后呢，就可以分析圆孔眼色的条纹了，它的颜色图样呢是一种 同心圆，为什么是这样的呢？我们先来看正三角形孔的颜色，正三角形呢，有三条边，每条边呢都相当于是一根单缝，只考虑这条红色的单缝，他的眼色条纹呢，应该是这样的， 颜色现象变明显之后呢，条纹就会贯穿过去。另外两条单缝呢，也是同样的道理，都会产生一根与其对应的条纹。再把这三根单缝所对应的颜色条纹叠加在一起之后呢，就得到这个流氓星的颜色图样了。 正方形的孔呢，也是同样的道理，他的四条边呢，可以看作是四个单缝，也就会产生四根眼色条纹，而每组对边的眼色条纹呢，重合在一起了， 这样看起来呢，就剩下两根互相垂直的眼色条纹了。同样的道理，正六边形的孔呢，可以看成是六个单缝对应的就会产生六根眼色条纹，这六根条纹呢，分成三对，彼此重叠在一起， 最终的演示条纹呢，看起来也是流氓型，但是仔细观察他们的形状呢，还是可以区分出来的， 大家发现规律了吧，多边形孔的每条边都可以看作是一条丹凤，最终的颜色图样呢，就是所有丹凤颜色的叠加， 所以呢，我们可以把圆形孔看成是一个边数无穷多的正多边形，这样下来呢，无数个单缝颜色得到的条纹连在一起呢，就形成这样的同 心圆环了。圆孔眼色的同心圆呢，和牛顿环看起来很像，我们来找一找他们之间有哪些不同。牛顿环的中心呢，是一个暗纹，而圆孔眼色的中心呢，很显然是亮纹。 牛顿环呢是由于薄膜干射产生的，而圆孔这边呢，虽然光也发生了干射，但是我们更强调它颜色的属性。 干缝和孔的颜色明白了之后呢，细丝和小圆盘的颜色就很容易理解了，用一句话总结来说呢，就是相同的轮廓就会产生相似的颜色图样。 比如细丝的颜色图样呢，看起来和丹凤的非常像，并且呢，中央亮条纹的宽度要明显比两侧其他 条纹的宽。圆盘眼色产生的图样呢，和圆孔是类似的，大家别忘了，想要发生明显眼色，需要障碍物的尺寸非常小，所以呢，这个圆盘或者小球的直径要小到一厘米以下的时候，才会出现明显的眼色图样， 并且呢，这个圆盘或小球的直径越小，颜色形成的这些同心圆之间的条纹间距就越大， 颜色现象呢也就越明显。波长对调音间距的影响呢，也是一样的，波长越长的光呢，调音间距也就越大， 眼色现象呢也就越明显。中间这个亮点呢，就叫做薄松亮斑，从边缘略过圆盘的光呢，可以看成一个个紫波圆，这些紫波圆呢， 到亮斑处的距离都相等，也就是他们的波成相同，波成差为零。所以呢，这些紫波源产生的波在这里呢，就达到了干涉相长的效果，也就形成了这样的一个亮斑了。 柏松亮斑呢，也叫做菲尼尔亮斑，分别用柏松和菲尼尔这两个人的名字命名。关于他们两个人的故事呢，非常的有趣，在我们的教材上呢，也有这段故事的描写，大家感兴趣的话可以去看一看。 大家在教材上呢，会看到这样一张图，这张图呢就是 dna 在 x 射线下的颜色图样。霍森和克里克这两个科学家呢，通过这张照片就推测， dna 呢是双螺旋结构的，并且最终还获得了诺贝尔奖。 这张照片呢，是英国科学家弗兰克林拍摄的，并不是美国那位放风筝的弗兰克林，大家不要弄混了，这两个人呢，获得了诺贝尔奖，而照片的拍摄者呢，却没有获奖，他们之间的故事呢，以后我会专门做视频为大家讲解的。 现在我们回到关键的问题，为什么通过这张照片就可以推测出 dna 是双螺旋结构的呢？大家看这根弹簧的颜色图样，弹簧里面的这些结构呢，相当于一根根倾斜的细丝， 他们呢就会演射出这样的条纹，而外侧的结构呢，相当于另一组西施，他们就会演射出另一组条纹，相同的轮廓会产生相似的演示图样。那么 反过来， dna 的颜色图样与弹簧的颜色图样是如此的相似，他们呢，就应该有相同的轮廓，所以呢， dna 就应当与弹簧类似，具有相同的螺旋结构。 可为什么非得是双螺旋呢？大家看这个位置中央呢，是第零集条纹，这里是第一集条纹，第二集条纹，第三集条纹，这里本来应当有第四集条纹的，但是他却消失了。上面的第五集条纹呢，又出现了， 而弹簧这边的眼色图样呢，第四集条纹并没有消失。 dna 眼色图中的第四集条纹全都消失了，只有双螺旋的眼色才可以出现这种效果，所以呢，他们就得出 dna 双螺旋的结构了。 这张照片呢，是哈博望远镜所拍摄的创世之助，可以看到这些星星呢，闪耀着十字形的星盲，也就是四盲星。而这一张呢，是围博望远镜拍摄的创世之助， 这些星星呢，又变成了六盲星，放大一点仔细看呢，他们又成了八盲星，这是为什么呢？ 视频都看到了这里，相信屏幕前的你呢，绝非凡夫俗子，试着自己去分析一下吧。下一期视频呢，为大家带来光的偏震和激光。我是壮航老师，我们下期再见！

这是光的挡风掩饰图像，是不是非常的漂亮？我再给同学们看一下这个装置是怎样的？从这里过来的 一个铁架台，一张薄纸，再就一个什么激光笔，这样就 ok 了。

大家好，我是周四福老师，今天呢，我来带领大家用二十五课时速通波动光学的重点内容，助力大家在期末考试中一刷而过。今天呢，来看第一个课时阳式双方干涉。 阳式双风干涉是托马斯阳在一八零一年证明光的波动性的一个非常经典的实验，它使用两个点光源， s 一和 s 二啊， 在他的后方放置一个光屏，这样的话他会看到明暗相间的条纹，他也否定了当时牛顿等人为主导的光的粒子性的一个说法。 那我们今天在线杨氏双凤干涉实验呢，采用如下策略，在点光源 s 的前方放置两个狭缝， s 一和 s 二，两个狭缝距离为小 d， 然后 s 光源呢，在 s 一和 s 二的中轴线上， 霞凤与霞凤平行方方向的放置一个光屏，光屏与霞凤距离为大地，这样的话就会看到这个条纹了。光屏和霞凤平行，然后且都沿中轴线放置的话，这种叫棒轴条件。那后面我会说，那么在欧点距离 x 位置的 p 处有这样的性质啊， 就是在夹缝距离 s 一和 s 二呢，它的距离是 r 一和 r 二，它有一个差别叫光乘差，大约是小 d 乘以 sine ct 啊，就是这个位置啊，它是一个采用了进四的方法， 亮条纹和暗条纹代表着干涉的香长和香销，那干涉香长呢，代表着光成叉，是半波长的偶数倍，也就是 d 三十的等于 j 栏目的，那 j 就是整数嘛。然后把中心位置 x 算出来， x 等于大地乘以弹进的， 弹琴的约等于三 s 的在这个进四下，对吧？因为大地远远大于这个下缝中间的距离，所以说就变成了 x 等于小 j 乘以大地，乘以栏目的除以小地， 这就是亮纹的中心位置。暗条纹的中心位置呢，我们前面强调过半波长的基数倍，对吧？这是的呢，光成叉中心位置呢，把这个小 j 换成这个基数形式的就可以了。 那么干涉条纹的形状还有一个重要的特点就是两个相邻亮条纹或两个相邻暗条纹的间距呢，就是 呃 der x 约等于大 d 乘以栏目的除以小 d。 在棒轴条件下，就是我们前面说过的光平平行于下缝，然后 s 位于 s 一和 s 二的中轴线上，这个条件下条纹是一足与 y 轴平行的等间距直线。那我们下面来看条纹的衬笔度， 由于两个夹缝中间出来的光强度不一定会一样，那这样的话我们就统计一下，假设两个相干光的正符用三角函数表示为 a 一和 a 二， 那这样的话，我们把 imax 写成 a 一加 a 二括号外的平方 ime 就是强度的最小值，就是 a 一减 a 二的平方。我们把这个两个呃数做一下这个比较，那就是 imax 减 ime 做分子，然后它俩的和作为分母，它一除就变成了沉密度。 把这个衬笔度的定义带进去算一下，就会得到下面的这个式子不需要死记硬背啊，记住上面的定义就可以。第四个我们做一个补充。一个特殊结论，如果在狭缝 a 放玻璃，条纹就会向 a 的方向移动。我们来看一道立体，用白光作为光 光源观察杨氏双凤干涉，假设双凤间距为小弟求能观察到的清晰条纹的几次啊？白光呢？首先它是一个混合光，对吧？他会在不同的波长处啊，排列出这个明暗相间的条纹， 波长不同，你排列的这个顺序也不一样，但是统一的一个共同点就是在零级条纹处，各色的光光成差为零，这样他们都混在一起，就是一个清晰的白色亮纹， 那在两边则不一样。我们来看干涉乡长的这个方程，就是 d size 的，等于 k m 的，对吧？ 那白光的波长分布是三百九到七百五十纳米，这个亮纹条件就这么写，如果条纹极次，这个 j 过高，那这个谁特的排布就会差别很大，那就会 散的很开，就会看不清，对吧？各色光都重叠在一起，就不同，其次的都重叠的了，对吧？那么就看零级附近的，肯定会很清楚。 按照这个话，把红光七百五和紫光三百九纳米带进这个方程，我们就会得到这个排布由近及远啊，就是紫色到红色，那我们下一步理解一下，就是 g 级的红光 和下一级次的就是 j 加一级次的这个紫光，他们这个亮般的位置会相近，对吧？就是如果在这个级次不太高的情况下啊，他们的距离会差不多，那么 我们就把这个过程叉这个方程带进去啊，就会解出这个 j 大约是一点零八啊， j 只能是整数，所以就是取一，那就是只能看清楚第一集的两半。我们 来回顾一下这次课程的内容，杨氏双方干涉他的历史意义首次证明了光有波动性，他的干涉条纹的形状在半轴条件下啊，是平行于歪轴的等间距直线啊。如果是亮斑的话，是半波长的偶数倍，是他的光成差。暗斑呢，就是半波长的基数倍。 他的衬比度。蛤蟆啊，定义就是强度的差除以强度的和啊两个特殊结论，在 a 处放玻璃，条纹会随着 a 的方向移动，然后用白光双缝干射的话，最多只能看清楚 e 级条纹。好的，今天的课程就到这里，同学们再见。