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艾里斑与黄金分割

已有 24696 次阅读 2011-11-16 00:13 |系统分类:教学心得| 黄金分割, 艾里斑

 问题:艾里斑的第一级暗环的衍射角θ1满足下式:
θ1≈1.22λ/D 其中1.22是如何计算出的?(其中λ 为波长,D为圆孔的直径
    解答1:看图识字
教科书给出的是一个光强分布的曲线,其中左边第一级暗环强度对应的角度就是0.61λ/D,左右对称加起来就是0.61λ/d*2=1.22λ/D

    解答2 利用一阶贝塞尔函数

基本公式 光强关系:  I=Io[2J1(a)/a]^2
光程差与相位关系:  a=2piRsinθ/λ
(a为相位差,θ为衍射角,λ为波长,R为圆孔半径)
查数值表中,当x=3.827左右时,J1(x)出现第一个极小值。把a=3.827,和pi=3.14159...,代入相位与光程差的关系式:a=2piRsinθ/λ 则:sinθ=0.6093λ/R,把D=2R,换成直径,则:sinθ=1.22λ/R

    推导时的感觉:粗看起来,光强集中的部分满足黄金分割法则0.618



            (图片欣赏 准晶的黄金分割图)
 
(黄金分割的两组份示意图)
 


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