矩孔衍射英文解釋翻譯、矩孔衍射的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 rectangular aperture diffraction

分詞翻譯：

孔的英語翻譯：

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

衍射的英語翻譯：

diffract; diffraction
【化】 diffraction
【醫】 diffraction

專業解析

矩孔衍射（Rectangular Aperture Diffraction）是指當光波通過一個矩形形狀的開孔（即“矩孔”）傳播時，由于波動特性而發生的光線偏離直線傳播的現象。根據惠更斯-菲涅耳原理，波陣面上每一點均可視為新的子波源，這些子波在矩孔邊緣處發生幹涉，導緻光強在接收屏上形成特定的明暗分布圖樣。

物理原理與數學描述

當單色平面波垂直入射到邊長為 (a)（x方向）和 (b)（y方向）的矩形孔時，其夫琅禾費衍射圖樣的複振幅分布 (E(x, y)) 可表示為：

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) 為波長，(z) 為孔到觀察屏的距離，(text{sinc}(u) = frac{sin u}{u})。光強分布 (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})。衍射圖樣呈現十字交叉的明暗條紋，中央亮斑強度最大，外圍條紋對稱衰減。

應用場景

光學儀器分辨率分析：如顯微鏡和望遠鏡的成像系統，矩孔衍射限制其分辨能力；
激光光束整形：通過矩形光闌控制激光空間分布，用于材料加工和光通信；
半導體光刻技術：曝光系統中矩形掩模的衍射效應影響晶圓圖案精度。

權威參考資料

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

網絡擴展解釋

衍射是波繞過障礙物或通過孔隙後繼續傳播的現象，當孔隙或障礙物尺寸接近或小于波長時表現顯著。以下是關于矩孔衍射的詳細解釋：

1. 基本定義

矩孔衍射屬于夫琅禾費衍射（遠場衍射）的一種形式，指平面波通過矩形孔後，在遠場屏幕上形成特定光強分布的衍射現象。其核心特征是：衍射圖樣的強度由兩個垂直方向的單縫衍射因子共同作用形成。該現象驗證了波的波動性，并廣泛應用于光學測量領域。

2. 物理原理

發生條件：矩形孔的邊長需與入射波的波長相當或更小（如可見光下，孔徑通常在微米量級）。
光強分布公式：
遠場衍射強度公式可表示為兩個正交方向單縫衍射因子的乘積：
$$ I = I_0 left( frac{sinalpha}{alpha} right) left( frac{sinbeta}{beta} right) $$
其中，$alpha = frac{pi a sintheta_x}{lambda}$，$beta = frac{pi b sintheta_y}{lambda}$，$a$和$b$為矩孔邊長，$theta_x$、$theta_y$為衍射角分量，$lambda$為波長。

3. 衍射圖樣特征

明暗條紋方向性：衍射圖樣呈正交分布的明暗條紋，主極大方向由矩孔邊長比決定。
能量集中性：能量主要集中于零級主極大（對應幾何光學的透射方向），高級次條紋強度迅速衰減。

4. 實際應用

微小尺寸測量：通過測量衍射條紋間距，可反推出矩孔的實際尺寸，例如微電子元件或生物細胞結構的檢測。
光學儀器設計：用于分析光學系統的分辨極限，如顯微鏡和望遠鏡的成像質量評估。

矩孔衍射是波動光學的基礎現象之一，其理論和公式為分析複雜孔徑的衍射提供了模型。如需進一步了解夫琅禾費衍射的數學推導或實驗方法，可參考光學教材或相關研究文獻。