夫琅和费衍射英文解释翻译、夫琅和费衍射的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 Fraunhofer diffraction

分词翻译：

夫的英语翻译：

goodman; husband; sister-in-law

和的英语翻译：

and; draw; gentle; kind; mild; harmonious; mix with; sum; summation
together with
【计】 ampersand
【医】 c.; cum

费的英语翻译：

charge; cost; expenses; fee; spend
【医】 fee
【经】 fee

衍射的英语翻译：

diffract; diffraction
【化】 diffraction
【医】 diffraction

专业解析

夫琅和费衍射（Fraunhofer Diffraction）

汉英定义

夫琅和费衍射（Fraunhofer diffraction）指光源和观察屏距离衍射孔（或障碍物）均为无限远时发生的衍射现象。其核心特点是入射光和衍射光均为平行光，属于远场衍射（far-field diffraction）。该现象由德国物理学家约瑟夫·冯·夫琅和费（Joseph von Fraunhofer）首次系统研究并命名。

物理原理

当单色平行光通过狭缝、圆孔等障碍物时，光波波前受到限制，导致光场在远场区域（如透镜焦平面）形成明暗相间的干涉条纹。衍射图样的强度分布由障碍物的形状和尺寸决定，数学上可通过傅里叶变换描述：

$$ U(x, y) propto iint_{text{孔径}} A(xi, eta) e^{-i k (xxi + yeta)/z}dxi deta $$

其中 (A(xi, eta)) 为孔径函数，(k) 为波数，(z) 为观察距离。

典型特征

单缝衍射：中央明纹宽度为其他明纹的两倍，强度随 (left( frac{sin beta}{beta} right)) 分布（(beta = frac{pi a sin theta}{lambda})，(a) 为缝宽）。
圆孔衍射：形成艾里斑（Airy pattern），第一暗环角半径满足 (sin theta approx 1.22 lambda / D)（(D) 为孔径）。

应用场景

光学仪器分辨率：如望远镜的瑞利判据基于圆孔衍射极限。
激光光束分析：通过远场衍射图样评估光束质量。
晶体结构分析：X射线衍射中采用夫琅和费条件推导布拉格方程。

权威参考来源

经典教材：Hecht, E. Optics（第5版）, Pearson, 2017. （第10章详细推导衍射理论）
学术综述：Goodman, J. W. Introduction to Fourier Optics（第4版）, W. H. Freeman, 2017. （第4章阐述傅里叶光学与衍射的关联）
物理学会资源：美国物理联合会（AIP）Scitation平台收录的 Applied Physics Letters 多篇衍射相关研究论文。

网络扩展解释

夫琅和费衍射是光学中的一种衍射现象，指平行光经过障碍物（如狭缝、圆孔等）后，在无限远或等效无限远处形成的衍射图样。以下是详细解释：

1.基本定义与装置特点

定义：夫琅和费衍射属于远场衍射，要求光源和观察屏到障碍物的距离均为无限远（或通过透镜模拟这一条件），使入射光和衍射光均为平行光。
实验装置：通常用两个凸透镜实现：第一个透镜将光源变为平行光，经过障碍物后，第二个透镜将衍射光汇聚到焦平面上的观察屏。

2.数学公式与条纹特征

明暗条纹条件（以单缝为例）：
- 明纹：$$a sin theta = (2k+1)frac{lambda}{2} quad (k=1,2,3,ldots)$$
- 暗纹：$$a sin theta = klambda quad (k=1,2,3,ldots)$$ 其中，(a)为缝宽，(theta)为衍射角，(lambda)为光波长。
中央明纹：宽度是其他明纹的两倍（公式为(Delta x = 2lambda f/a)，(f)为透镜焦距），且亮度随级次增大而减弱。

3.发现背景与历史意义

由德国物理学家约瑟夫·冯·夫琅和费于1821年首次系统研究，他利用改进的光栅和分光技术，定量分析了衍射现象，并发现了太阳光谱中的暗线（夫琅和费线），推动了光谱学发展。

4.实际应用领域

光谱分析：通过衍射光栅分离不同波长的光，用于物质成分检测。
光学仪器设计：如望远镜、显微镜的成像优化，需考虑衍射极限。
激光技术：激光的平行性使其天然满足夫琅和费衍射条件，常用于精密测量。

5.与菲涅耳衍射的对比

夫琅和费衍射：光源和观察屏均处于无限远，适合理论计算和实验室简化条件。
菲涅耳衍射：近场衍射，光源或观察屏为有限距离，计算更复杂。

夫琅和费衍射是波动光学的核心内容之一，其理论为现代光学仪器和光谱分析奠定了基础。如需更完整的公式推导或实验细节，可参考光学教材或相关研究文献。