單縫衍射英文解釋翻譯、單縫衍射的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 single slit diffraction

分詞翻譯：

單的英語翻譯：

odd; single
【醫】 azygos; mon-; mono-; uni-

縫的英語翻譯：

seam; sew; slot; stitch
【化】 opening
【醫】 crevice; nesis; raphe; rhaphe; seam; sutura; suturae; suturation
suture; suture joints; suturing

衍射的英語翻譯：

diffract; diffraction
【化】 diffraction
【醫】 diffraction

專業解析

單縫衍射（Single-slit diffraction）是波動光學中的經典現象，指光波通過狹縫後發生偏離直線傳播路徑的幹涉現象。當光波通過寬度接近其波長的狹縫時，會在接收屏上形成明暗相間的衍射條紋，這一現象由惠更斯-菲涅耳原理定量描述。

根據夫琅禾費衍射理論，單縫衍射的光強分布公式為： $$ I(theta) = I_0 left( frac{sinbeta}{beta} right) $$ 其中$beta = frac{pi a sintheta}{lambda}$，$a$為縫寬，$lambda$為波長，$theta$為衍射角。該公式表明光強隨角度呈現$operatorname{sinc}$函數分布，中央明紋寬度是其他明紋的兩倍。

實驗驗證顯示，當縫寬減小時，衍射效應愈加顯著。例如用氦氖激光（波長632.8 nm）照射0.1 mm寬狹縫時，在1米外的屏幕上可觀測到間距約6 mm的衍射條紋。這種現象證實了光的波動本質。

該原理在精密測量領域有重要應用，如激光衍射測徑儀通過分析衍射條紋間距反推被測物尺寸，測量精度可達微米級。美國國家标準與技術研究院（NIST）将其列為納米尺度測量的基準方法之一。

權威參考文獻：

《大學物理學：波動光學篇》（高等教育出版社）
Georgia State University HyperPhysics數據庫單縫衍射條目
中國科學技術大學物理實驗教學中心《光學實驗手冊》
MIT開放課程《經典力學》第15講衍射理論

網絡擴展解釋

單縫衍射是光波通過狹縫時繞過障礙物傳播的波動現象，其核心特征為光強分布呈現明暗相間的條紋。以下是詳細解釋：

一、基本定義

單縫衍射屬于夫琅禾費衍射（遠場衍射），指平行光通過狹縫後，在遠處屏幕上形成特定幹涉圖樣的現象。當光波長與縫寬相當或更大時，衍射效應顯著。

二、物理原理

惠更斯-菲涅耳原理
縫上每一點視為次級波源，發出的子波在傳播中幹涉疊加，形成衍射圖樣。
光程差分析
相鄰子波到達屏幕某點的光程差為 $Delta = a sintheta$（$a$為縫寬，$theta$為衍射角）。當 $Delta = mlambda$（$m$為整數）時，出現暗紋；當 $Delta = (m+frac{1}{2})lambda$ 時，出現明紋。

三、衍射圖樣特征

中央明紋
最亮且寬度是其他明紋的兩倍，對應$theta=0$時光程差為零的疊加增強區。
次級條紋
兩側對稱分布明暗相間條紋，亮度隨級次增加迅速衰減。暗紋位置滿足： $$ a sintheta = mlambda quad (m=pm1,pm2,dots) $$
條紋寬度
中央明紋半角寬度為 $Deltatheta = lambda/a$，縫寬越小或波長越大，衍射越顯著。

四、光強分布公式

單縫衍射光強由下式描述： $$ I(theta) = I_0 left[frac{sinbeta}{beta}right] quad text{其中} quad beta = frac{pi a sintheta}{lambda} $$

$I_0$：中央明紋最大光強
$beta$：與縫寬和衍射角相關的相位參數。

五、實驗現象

中央亮紋最寬：約為其他明紋的兩倍。
明暗交替：遠離中心時，條紋亮度遞減且間距不等。
波長影響：紅光（長波長）比紫光（短波長）衍射更明顯。

六、應用與意義

單縫衍射是波動光學的基礎現象，用于測量光波長、分析晶體結構（如X射線衍射），并為光栅衍射研究提供理論支持。