A-level 物理（进阶物理学）/衍射

我们已经看到，当光通过多个狭缝时，为什么会出现条纹。然而，这并不能解释为什么，当光只通过一个狭缝时，在屏幕上会出现像右侧这样的图案。

这个问题的答案在于相量。我们已经知道，相量箭头加起来会得到一个合相量。通过考虑光通过单个狭缝的许多路径的相量箭头，我们可以解释为什么会出现明暗条纹。

在法线处，也就是最亮条纹所在的位置，所有的相量箭头都指向相同的方向，因此加起来产生最大的振幅：一个亮条纹。

在其他条纹处，我们可以使用与衍射光栅相同的公式，因为我们实际上是在将单个狭缝视为一排光束，来自一排狭缝。

现在考虑中心光束。通过三角函数

$\sin {\theta }={\frac {W}{L}}$ ,

其中 θ = 光束角（弧度），W = 光束宽度，L = 从狭缝到屏幕的距离。由于 θ 很小，我们可以将 sin θ 近似为 θ，所以

$\theta \approx {\frac {W}{L}}$

并且由于 λ = d sin θ

$\theta \approx {\frac {\lambda }{d}}$

问题

1. 当一个 0.01 米宽的狭缝距离屏幕 5 米，波长为 500 纳米时，中央亮条纹的宽度是多少？

也许就是这样……