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clovej

新虫 (初入文坛)

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[求助] 【求助】关于光的衍射的一些问题与讨论

1.在圆孔衍射中，如果将光源换成不规则图形（充分小则可以近似于点光源，故此处假设不充分小），衍射图样会发生什么变化？若光源不变，改变孔的形状为不规则图形，又会发生什么变化？

2.在讨论光学仪器的分辨本领时，我们知道是根据瑞利判据得到的结果。瑞利判据其实是给艾里斑的分辨提供的一个判据。艾里斑的直径满足这样的一个公式：θ=1.22λ/d 也就是说，每一个物点对于特定波长的光会产生不同直径的艾里斑，如果物点形成的艾里斑间的距离在瑞利判据的范围内，那么其反射的光就能够将这些艾里斑不断的连起来，从而形成我们日常生活中所看到的物体的样子。
又物质是由分子组成的，这些分子之间又都有一定的距离，那么是不是有如下的可能：比方说，我们看到了某个物体是红色的，是不是就是构成这个物体的分子之间的距离，能让我们视网膜上接收到的红光波长所对应的艾里斑满足瑞利判据，也就是说，在我们的眼睛上所成的艾里斑的像就只有红光的那些能连成一片，并且被我们的视觉细胞感受到。这样的话，是不是从另一个侧面解释了为什么物体会反射不同颜色的光。相反，我们是不是能够通过一定波长的光来测量物质分子间的距离，假如每一种光都能得到一个对应的距离，我们就能很容易地得到物质分子间的距离了，或许还能实现更小尺度的距离的测量。
以上是我的一些疑惑，可能不成熟，希望轻拍，更希望大家可以帮我解惑。

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1楼2013-01-05 15:41:38

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苍天之蓝

木虫 (小有名气)

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【答案】应助回帖

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华丽的飘过: 金币+8, 3q 2013-01-07 02:24:07
clovej: 金币+3, ★★★很有帮助 2013-01-09 01:39:25

1、对第一个问题，不好笼统地回答。一般来说，扩展光源上两点之间的相干性随距离增大而变小。如果单纯问光源形状发生变化后衍射图样有什么变化，这个不太好说，不过条纹对比度应该会发射变化。光源不变，孔形状变化，衍射图样会变化，比如：圆孔的衍射图像是多个圆环嵌套，方孔的衍射图像的大的轮廓则像个十字。
2、对第二个问题，你的疑问基本上是想当然。物体的颜色跟物体组成分子的间距没什么关系。对于自身不发光的物体，其颜色是对来自其他光源的光反射而形成的，之所以不同物体显示出不同的颜色是由折射定律决定的。
3、如果你真的对光学感兴趣的话，建议你看下Goodman的《光学原理》，有中文版译著。上面两个问题都可以用物理光学知识解答，因此你找本物理光学的教材都可以自己找到答案。