矩孔衍射英文解释翻译、矩孔衍射的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 rectangular aperture diffraction

分词翻译：

孔的英语翻译：

aperture; bore; foramen; hole; os; ostium; vulva
【化】 hole; opening
【医】 apertura; aperturae; aperture; bore; coel-; foramen; foramina; hiatus
mesh; opening; pore; Pori; porosity; porus; trema

衍射的英语翻译：

diffract; diffraction
【化】 diffraction
【医】 diffraction

专业解析

矩孔衍射（Rectangular Aperture Diffraction）是指当光波通过一个矩形形状的开孔（即“矩孔”）传播时，由于波动特性而发生的光线偏离直线传播的现象。根据惠更斯-菲涅耳原理，波阵面上每一点均可视为新的子波源，这些子波在矩孔边缘处发生干涉，导致光强在接收屏上形成特定的明暗分布图样。

物理原理与数学描述

当单色平面波垂直入射到边长为 (a)（x方向）和 (b)（y方向）的矩形孔时，其夫琅禾费衍射图样的复振幅分布 (E(x, y)) 可表示为：

E(x, y) propto text{sinc}left(frac{pi a x}{lambda z}right) cdot text{sinc}left(frac{pi b y}{lambda z}right)

其中 (lambda) 为波长，(z) 为孔到观察屏的距离，(text{sinc}(u) = frac{sin u}{u})。光强分布 (I(x, y)) 正比于振幅的平方：

I(x, y) propto left[ frac{sin(alpha)}{alpha} right] left[ frac{sin(beta)}{beta} right]

式中 (alpha = frac{pi a x}{lambda z}), (beta = frac{pi b y}{lambda z})。衍射图样呈现十字交叉的明暗条纹，中央亮斑强度最大，外围条纹对称衰减。

应用场景

光学仪器分辨率分析：如显微镜和望远镜的成像系统，矩孔衍射限制其分辨能力；
激光光束整形：通过矩形光阑控制激光空间分布，用于材料加工和光通信；
半导体光刻技术：曝光系统中矩形掩模的衍射效应影响晶圆图案精度。

权威参考资料

Hecht, E. Optics (5th ed.). Pearson Education, 2017. (Chapter 10: Diffraction) [ISBN 978-0-13-397722-6]
MIT OpenCourseWare. Optics Lecture Notes: Diffraction Theory. 链接
Khan Academy. Single-slit and multi-slit diffraction. 链接

网络扩展解释

衍射是波绕过障碍物或通过孔隙后继续传播的现象，当孔隙或障碍物尺寸接近或小于波长时表现显著。以下是关于矩孔衍射的详细解释：

1. 基本定义

矩孔衍射属于夫琅禾费衍射（远场衍射）的一种形式，指平面波通过矩形孔后，在远场屏幕上形成特定光强分布的衍射现象。其核心特征是：衍射图样的强度由两个垂直方向的单缝衍射因子共同作用形成。该现象验证了波的波动性，并广泛应用于光学测量领域。

2. 物理原理

发生条件：矩形孔的边长需与入射波的波长相当或更小（如可见光下，孔径通常在微米量级）。
光强分布公式：
远场衍射强度公式可表示为两个正交方向单缝衍射因子的乘积：
$$ I = I_0 left( frac{sinalpha}{alpha} right) left( frac{sinbeta}{beta} right) $$
其中，$alpha = frac{pi a sintheta_x}{lambda}$，$beta = frac{pi b sintheta_y}{lambda}$，$a$和$b$为矩孔边长，$theta_x$、$theta_y$为衍射角分量，$lambda$为波长。

3. 衍射图样特征

明暗条纹方向性：衍射图样呈正交分布的明暗条纹，主极大方向由矩孔边长比决定。
能量集中性：能量主要集中于零级主极大（对应几何光学的透射方向），高级次条纹强度迅速衰减。

4. 实际应用

微小尺寸测量：通过测量衍射条纹间距，可反推出矩孔的实际尺寸，例如微电子元件或生物细胞结构的检测。
光学仪器设计：用于分析光学系统的分辨极限，如显微镜和望远镜的成像质量评估。

矩孔衍射是波动光学的基础现象之一，其理论和公式为分析复杂孔径的衍射提供了模型。如需进一步了解夫琅禾费衍射的数学推导或实验方法，可参考光学教材或相关研究文献。