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回复:破案3.0:“变焦衍射”已经被彻底证伪

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实际上从基尔霍夫衍射公式中我们就可以看出来,入射光发散也好汇聚也好只会改变方程的相对值,而不会改变其趋势。因此从波动光学的原理上来说,单纯将光线汇聚根本不会出现反转条纹。


18楼2019-10-06 02:19
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    3.1 到底什么东西导致的反转条纹
    那么我们就要考虑一个问题了。到底什么因素导致反转条纹出现呢?之前电子科技大学的那位老师/同学猜测是光源本身的相位问题。其实这和零度君之前说的艾里斑是一个原理,无论是小孔也好也是光源本身就有相位差也好,出现了艾里斑就说明光源一定是有相位差的。
    那我们就给光源加上相位差,就加上下面这样的相位差。大体上来说就是越接近光轴相位约超前。

    假定光轴正对缝隙的最中间,那么以这样的光源去模拟汇聚光的衍射结果:
    随着Z的增大,条纹从正条纹逐渐过渡到反转条纹,需要注意的过度点并不是在焦距上。实际上和焦距也没什么关系,就是相位差的问题。如果上图中相位差值变小,那么过度就会延后,甚至永远不会过度。







    19楼2019-10-06 02:30
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      2026-01-14 16:18:38
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      百度啊百度,过分了啊,补19楼
      3.1 到底什么东西导致的反转条纹
      那么我们就要考虑一个问题了。到底什么因素导致反转条纹出现呢?之前电子科技大学的那位老师/同学猜测是光源本身的相位问题。其实这和零度君之前说的艾里斑是一个原理,无论是小孔也好也是光源本身就有相位差也好,出现了艾里斑就说明光源一定是有相位差的。
      那我们就给光源加上相位差,就加上下面这样的相位差。大体上来说就是越接近光轴相位约超前。


      20楼2019-10-06 02:31
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        激动人心的时刻开始了,Z=0.1时仍然是正条纹,这毫无问题

        继续增大Z则会出现类似之前Z极大时的情况,貌似看不出条纹了

        再继续增大,条纹反转。没错,反转条纹出现了


        21楼2019-10-06 02:34
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          这说明产生反转条纹的原因在于光源本身的相位不统一,说白了就是扩束的时候相位不同步了。

          那么我们需要解决的问题就变成了,知否只有汇聚光外加相位差的前提下才能产生反转条纹呢?换句话说,如果给发散光加上相位差会不会产生反转条纹呢?


          22楼2019-10-06 02:38
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            零度君是和我们有时差吗,这个点更新


            IP属地:江苏来自Android客户端23楼2019-10-06 02:42
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              4.1 给发散光增加上相位差
              Z=0.1时是正条纹

              逐渐增加Z开始过度

              然后出现反转条纹,和汇聚光表现几乎完全一样


              24楼2019-10-06 02:49
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                因此,我们可以得出结论,反转条纹的出现与入射光是发散的或者汇聚的无关,仅仅与参与衍射的光本身是否存在初始相位差相关。

                这与之前绮梦璇的发散光产生反转条纹等所有实验全部是吻合的。而且我们也要注意到,无论是汇聚光还是发散光,条纹反转时Z与焦距之间并没有严格对应关系。


                25楼2019-10-06 02:58
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                  2026-01-14 16:12:38
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                  那么,最后两个问题来了:
                  1、为什么能产生反转的光经过凹透镜扩大后就不会再出现反转条纹了呢?
                  2、为什么不能产生反转的光源经过小孔衍射后再入射到V缝上就可能产生反转了呢?


                  26楼2019-10-06 03:01
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                    其实这是一个简单的几何学过程。加了凹透镜之后只需要更小角度的光就能满足覆盖缝隙的需要,等同于参与衍射的各部分光之间的原始光程差变小了。
                    就像下图中的两个情况,明显加了凹透镜之后光需要的光更集中了,原始光程差更小了。

                    非要用图像来表示的话就是这样


                    27楼2019-10-06 03:20
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                      这个思想和最开始的杨氏实验是一样的。当使用小孔的时候就正好反过来,通过小孔的光虽然具有很好的相干性,但是小孔衍射之后又会引入这个光程差,所以即使不能产生反转的光源,只要经过合适的小孔衍射后还是可能产生反转的。
                      实际上这和零度君最开始拿艾里斑进行判断大体上是一样的,只不过艾里斑本身就是光程差的一种反应,因此相对而言这个解释更加趋向于根本。
                      话说回来,我们将入射光的初始光程差缩小,模拟通过透镜的状况,结果就会倾向于维持正条纹




                      28楼2019-10-06 03:27
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                        最终,我们得到一个结论。反转条纹的产生是光源本身的问题,主要是光源的各部分存在初始相位差。与光源是否发散或者是否汇聚没有关系。


                        29楼2019-10-06 03:29
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                          全文完,禁止插楼作废。


                          30楼2019-10-06 03:30
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                            也就是说不加凹透镜时,子波相差之大几乎构成了相位的反转,从而导致了干涉图像的颠倒?


                            IP属地:湖北来自Android客户端31楼2019-10-06 03:33
                            收起回复
                              2026-01-14 16:06:38
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                              撒花完结


                              IP属地:安徽来自Android客户端32楼2019-10-06 03:34
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