光的衍射和干涉是什么

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-21
光的衍射与光的干涉的区别和联系是什么

光的衍射和干涉其实本质上是一回事,都是若干相干光线的相干叠加。只不过,干涉是有限条光线的相干叠加,可以直接代数相加。衍射是无限条光线的叠加,必须积分计算。

1801年,英国物理学家托马斯·杨(1773—1829)在实验室里成功地观察到了光的干涉.两列或几列光波在空间相遇时相互叠加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象。

光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离直线传播的途径而绕到障碍物后面传播的现象,叫光的衍射(Diffraction of light)。 光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性。

衍射(Diffraction)又称为绕射,光线照射到物体边沿后通过散射继续在空间发射的现象。
原理:如果采用单色平行光,则衍射后将产生干涉结果。相干波在空间某处相遇后,因位相不同,相互之间产生干涉作用,引起相互加强或减弱的物理现象。 衍射的条件,一是相干波(点光源发出的波),二是光栅。 衍射的结果是产生明暗相间的衍射花纹,代表着衍射方向(角度)和强度。

干涉(interference)为两波重叠时组成新合成波的现象。
原理:两波在同一介质中传播,相向行进而重叠时,重叠范围内介质的质点同时受到两个波的作用。若波的振幅不大,此时重叠范围内介质质点的振动位移等于各别波动所造成位移的矢量和,称为波的重叠原理。(光波传播时也有干涉现象,但是这时没有介质中的质点受作用)
同相(in phase):若两波的波峰(或波谷)同时抵达同一地点,称两波在该点同相。
反相(out of phase):若两波之一的波峰与另一波的波谷同时抵达同一地点,称两波在该点反相。
两波交会后的 波形和行进速度,不会因为曾经重叠而发生变化。

  • 光的衍射:

        光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离直线传播的途径而绕到障碍物后面传播的现象,叫光的衍射(Diffraction of light)。 光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性。

详细资料见百度百科:baike.baidu.com/view/56145.htm

  • 光的干涉:

        干涉现象是波动独有的特征,如果光真的是一种波,就必然会观察到光的干涉现象.1801年,英国物理学家托马斯·杨(1773—1829)在实验室里成功地观察到了光的干涉.两列或几列光波在空间相遇时相互叠加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象

详细资料见百度百科:baike.baidu.com/view/40806.htm



1.干涉现象

两列频率相同的光波在空中相遇时发生叠加,在某些区域总加强,在另外一些区域总减弱,出现明暗相间的条纹或者是彩色条纹的现象叫做光的干涉。

2.产生稳定干涉的条件

只有两列光波的频率相同,位相差恒定,振动方向一致的相干光源,才能产生光的干涉。

由两个普通独立光源发出的光,不可能具有相同的频率,更不可能存在固定的相差,因此,不能产生干涉现象
光的干涉

将一束光设法分成两部分并使它们发生叠加,即可获得干涉图样.

1.杨氏双缝干涉实验:从单缝(线光源)发出的单色光射到与之平行的双缝上,即可在双缝屏后获得来自双缝(相干光源)的两束相干光在空间叠加,用光屏承接后可获得干涉图样(在一定范围内出现等间隔明暗相间的平行干涉条纹;用白光做实验则可获得彩色干涉图样).相邻两条亮纹
2.薄膜干涉:一列光波照射到透明薄膜上,从膜的前、后表面分别反射形成两列相干光波,叠加后产生干涉.其中,对楔形薄膜来说,凡是薄膜厚度相等的一些相邻位置,光的干涉效果相同而形成一条同种情况(譬如光振动加强)的干涉条纹(亮纹).随着薄膜厚度的逐渐变化,干涉效果出现周期性变化,一般在薄膜上形成明暗交替相间的干涉条纹图样.称为等厚薄膜干涉.
产生衍射的条件是:由于光的波长很短,只有十分之几微米,通常物体都比它大得多,但是当光射向一个针孔、一条狭缝、一根细丝时,可以清楚地看到光的衍射。用单色光照射时效果好一些,如果用复色光,则看到的衍射图案是彩色的。
光的衍射
1.衍射现象
光绕过障碍物偏离直线传播路径而进入阴影区里的现象,叫光的衍射。
光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性。
2.光产生明显衍射的条件
小孔或障碍物的尺寸比光波的波长小,或者跟波长差不多时,光才能发生明显的衍射现象。由于可见光波长范围为4×10-7m至7.7×10-7m之间,所以日常生活中很少见到明显的光的衍射现象。
任何障碍物都可以使光发生衍射现象,但发生明显衍射现象的条件是“苛刻”的。
当障碍物的尺寸远大于光波的波长时,光可看成沿直线传播。注意,光的直线传播只是一种近似的规律,当光的波长比孔或障碍物小得多时,光可看成沿直线传播;在孔或障碍物可以跟波长相比,甚至比波长还要小时,衍射就十分明显。
3.衍射的种类:
(1)狭缝衍射
让激光发出的单色光照射到狭缝上,当狭缝由很宽逐渐减小,在光屏上出现的现象怎样?
当狭缝很宽时,缝的宽度远远大于光的波长,衍射现象极不明显,光沿直线传播,在屏上产生一条跟缝宽度相当的亮线;但当缝的宽度调到很窄,可以跟光波相比拟时,光通过缝后就明显偏离了直线传播方向,照射到屏上相当宽的地方,并且出现了明暗相间的衍射条纹,纹缝越小,衍射范围越大,衍射条纹越宽,。但亮度越来越暗。
试验:可以用游标卡尺调整到肉眼可辨认的最小距离,再通过此缝看光源
(2)小孔衍射
当孔半径较大时,光沿直线传播,在屏上得到一个按直线传播计算出来一样大小的亮光圆斑;减小孔的半径,屏上将出现按直线传播计算出来的倒立的光源的像,即小孔成像;继续减小孔的半径,屏上将出现明暗相间的圆形衍射光环。

  • 光的衍射和干涉是什么
    答:光的衍射:光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离直线传播的途径而绕到障碍物后面传播的现象,叫光的衍射(Diffraction of light)。 光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性。详细资料见百度百科:baike.baidu.com/view/56145.htm 光的干涉:干涉现象是波动独有的特征,如果光真的是一种...
  • 光的衍射、干涉原理各是什么?
    答:光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象,叫光的衍射光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性。2、光的干涉:彩色的肥皂泡,就是薄膜干涉。两列或几列光波在空间相遇时相互叠加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的...
  • 什么是衍射和干涉?
    答:光才能发生明显的衍射现象.\x0d\x0a干涉在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象,如果光真的是一种波,就必然会观察到光的干涉现象.\x0d\x0a两个振动情况总是相同的波源叫相干波源,
  • 什么是光的干涉和衍射现象?
    答:光绕过障碍物偏离直线传播路径而进入阴影区里的现象,叫光的衍射。光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性。
  • 关于衍射和干涉?
    答:衍射(Diffraction)又称为绕射,光线照射到物体边沿后通过散射继续在空间发射的现象。如果采用单色平行光,则衍射后将产生干涉结果。相干波在空间某处相遇后,因位相不同,相互之间产生干涉作用,引起相互加强或减弱的物理现象。 衍射的条件,一是相干波(点光源发出的波),二是光栅。 衍射的结果是产生明暗...
  • 光的衍射与光的干涉的区别
    答:衍射是光线遇到物体边缘时通过散射继续在空间中传播的现象。当使用单色平行光照射时,衍射现象会导致干涉结果的出现。相干波在空间中的某些点相遇时,由于位相的不同,它们会相互干涉,产生加强或减弱的物理现象。衍射现象的发生需要两个条件:一是相干波(如点光源发出的波),二是存在光栅等衍射孔径。衍射...
  • 光的衍射和干涉是什么我是高二的,最近物
    答:干涉(interference)是两列或两列以上的波在空间中重叠时发生叠加从而形成新波形的现象。衍射(英语:diffraction)是指波遇到障碍物时偏离原来直线传播的物理现象。
  • 光的干涉与衍射
    答:衍射产生的原因是,光在没有障碍传播时,光是以平面波的形式向前推进传播的,当光在遇到障碍物时(见图1-3-13(b),其波场中的能量分布会发生变化,在障碍物边缘产生的子波的相位关系被打破,它们不再是平面波的一部分,不再沿平行方向传播,而是改变其传播方向,同时,一系列子波发生干涉便产生了干涉条纹。因此衍射产生...
  • 光的衍射和干涉现象有何不同,如何解释光的衍射现象
    答:1、光的衍射:光的衍射是光在传播空间里偏离直线传播而形成的明暗相间的条纹。2、光的干涉: 光的干涉是满足相干条件的光的空间里相互叠加而形成的明暗相间的条纹。二、产生的条件不同 1、光的衍射:要产生光的衍射需要满足的条件是障碍物或孔的尺寸比光的波长小或差不多。2、光的干涉: 要产生光...
  • 光的干涉和光的衍射有什么区别?
    答:首先,光的干涉是指满足相干条件的光波在空间中相互叠加形成的明暗相间的条纹。这种现象通常发生在频率相同、相位差恒定且振动方向相同的光波相遇时。而光的衍射则是光波在传播过程中遇到障碍物或孔隙时,绕过障碍物边缘或孔隙边缘发生的弯曲现象,并在障碍物或孔隙背后形成明暗相间的条纹。其次,干涉现象的...