A-level 物理（進階物理學）/衍射

我們已經看到，當光透過多個狹縫時，為什麼會出現條紋。然而，這並不能解釋為什麼，當光只通過一個狹縫時，在螢幕上會出現像右側這樣的圖案。

這個問題的答案在於相量。我們已經知道，相量箭頭加起來會得到一個合相量。透過考慮光透過單個狹縫的許多路徑的相量箭頭，我們可以解釋為什麼會出現明暗條紋。

在法線處，也就是最亮條紋所在的位置，所有的相量箭頭都指向相同的方向，因此加起來產生最大的振幅：一個亮條紋。

在其他條紋處，我們可以使用與衍射光柵相同的公式，因為我們實際上是在將單個狹縫視為一排光束，來自一排狹縫。

現在考慮中心光束。透過三角函式

$\sin {\theta }={\frac {W}{L}}$ ,

其中 θ = 光束角（弧度），W = 光束寬度，L = 從狹縫到螢幕的距離。由於 θ 很小，我們可以將 sin θ 近似為 θ，所以

$\theta \approx {\frac {W}{L}}$

並且由於 λ = d sin θ

$\theta \approx {\frac {\lambda }{d}}$

問題

1. 當一個 0.01 米寬的狹縫距離螢幕 5 米，波長為 500 奈米時，中央亮條紋的寬度是多少？

也許就是這樣……