多缝弗朗禾费衍射虚拟仿真实验

基于 HTML5 Canvas 技术的物理光学交互式仿真小程序

实验参数调节
缝数 (N) 5
缝宽 a (μm) 80
缝间距 d (μm) 240
光源波长 λ (nm) 632.8
屏距离 L (m) 1.50
相对光强分布曲线 I(x)/I₀
接收屏衍射条纹实况模拟
📁 物理原理说明

多缝弗朗禾费衍射是单缝衍射多缝干涉共同作用的结果。光强分布公式为:

I(θ) = I₀ · [ sin(α) / α ]² · [ sin(Nβ) / sin(β) ]²

其中,α = (π·a·sinθ) / λ 决定了单缝衍射的轮廓包络线;β = (π·d·sinθ) / λ 决定了多缝干涉产生的尖锐主极大条纹。在本仿真中,假设屏幕中心距离为原点,屏幕坐标为 x,则 sinθ ≈ x / L。

💡 探索提示:增大缝数 N 会使条纹变得更亮更窄(主极大更尖锐);改变波长 λ 会直接改变条纹颜色和间距;当缝宽 a 接近缝间距 d 时,注意观察“缺级”现象。

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