分析:用以观察衍射条纹的屏幕实际上是放在透镜焦平面上的,由于透镜很靠近单缝,因此屏幕与单缝间的距离近似等于透镜的焦距
又因角很小,故有近似关系式
(a)
由此可求出条纹与中心的距离X。
 
 
例题5-19-2-1.如图,波长的单色光,垂直照射到宽为的单缝上。在缝后置一凸透镜,使之形成衍射条纹,若透镜焦距为,求:(1)屏幕上第一级暗条纹中心与点的距离;(2)中央明条纹的宽度;(3)其他各级明条纹的宽度。
解:
(1)按暗条纹条件:

由式(a),上式可写作
      (b)
在本题中,,并因中央明条纹的上下侧条纹是对称的,故只需讨论其中的一侧,因此号也就毋需考虑。于是,得
      (c)
设第一级暗条纹中心与中央明条纹中心的距离为,则由式(c)和式(a)得
      (d)
,,带入式(d),得


(2)欲求中央明条纹的宽度,只需求中央明条纹上、下两侧第一级暗纹间的距离,由式(d),有
       (e)
利用上面的计算结果,得

(3)设其他任一级明条纹的宽度(即其两旁的相邻暗条纹间的距离)为。按式(a)、式(b),有
     (f)
按上式,带入已知数据,则可算出任一级明条纹(除中央明条纹以外)的宽度均为

  

说明:由式(f)、(e)可见,除中央明条纹外,所有其他各级明条纹的宽度均相等,而中央明条纹的宽度为其他明条纹宽度的两倍。
读者从上述式(e)、式(f)不难看出,若已知缝宽和透镜焦距,只要测定,就可算出波长。因此,利用单缝衍射,应该说也可测定光波的波长。