光的衍射特点

作者&投稿:和胥 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~

光的衍射现象是指光在传播过程中遇到障碍物或狭缝时,发生绕过障碍物的现象,这种现象是波特有的性质。在我们的日常生活中,声波、水波、无线电波等的衍射现象随处可见,且容易察觉。然而,光的衍射现象却不易被人察觉,原因在于可见光波长较短,普通光源是非相干的面光源。当用强光照明如小孔、圆屏、狭缝等障碍物时,在屏幕上的不同位置会形成不同的衍射图样。


实验中,过去常使用碳弧灯等强点光源来观察衍射现象,但目前更普遍采用氦氖激光器作为光源,效果更好。衍射现象具有两个显著特点:一是光束在衍射屏上的某方位受到限制时,远处屏幕上衍射强度沿该方向扩散;二是光孔线度越小,光束受限制越厉害,衍射范围越广泛。理论上,光孔横向线度与衍射发散角之间存在反比关系。


惠更斯-菲涅耳原理为处理光衍射提供了近似理论,指出波阵面上的每个面元可视为新的振源,发出次波,而波场中任意点的扰动是所有次波的相干叠加。若以复振幅描述波场,次波源的微分面积、次波源本身的复振幅、次波源发射球面波以及倾斜因子共同决定次级扰动的振幅和位相。


在光的衍射中,使用菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式可以计算衍射场。该公式与朴素物理思想构造的衍射积分相似,但前者明确给出了倾斜因子和比例系数的具体形式。基尔霍夫提出边界条件假设,即光孔面上的光场取自由波场,光屏面上的光场取0,无穷远面上的光场对场点的贡献为0,这限制了积分区域至光孔面。尽管基尔霍夫边界条件在理论上有一定局限性,但对于光波而言,由于波长通常远小于光孔线度,采用该假设产生的误差不大。


衍射屏可以是多种类型的物体,如圆孔、矩孔、单缝、小球、细丝、墨点、颗粒、反射闪耀光栅、透射黑白光栅、菲涅耳波带片、正弦型光栅、复杂型的景物底片、图像、数码字符,甚至是透镜、棱镜等。衍射屏可以是反射物或透射物,根据其形状和大小的不同,会形成不同的衍射图样。


整个衍射系统可以分为照明空间和衍射空间。照明空间充满照明光波,波型通常比较简单,如球面波或平面波。衍射空间充满衍射光波,波场复杂,包含光强起伏形成的衍射图样。在分析衍射系统时,关注三个关键场分布:入射场、透射场或反射场、衍射波到达接收屏幕上的光场函数。衍射屏的作用是将入射场变换为透射场,而由透射场导出衍射波是衍射问题的基本表述,其理论基础是惠更斯-菲涅耳原理。因此,本质上来讲,光波衍射就是波阵面的变换。


扩展资料

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。




怎么分析图样干涉衍射特点?
比如,当光源的角度发生变化时,干涉条纹的移动方向和速度会发生变化;当光源的波长发生变化时,干涉条纹的间距和亮度也会发生变化。通过研究干涉衍射图样的动态特性,我们可以更加清晰地掌握干涉衍射现象的物理本质和实验规律。总之,通过对图样干涉衍射特点的分析,不仅可以更好地理解和描述这个现象,也可以为...

如何描述单缝衍射?特征是什么?
单缝衍射条纹的特点。光通过单缝后形成的衍射条纹有如下特点:一是衍射条纹是明暗相间分布的,位于中央的亮条纹宽度最大,约为其它亮条纹宽度的两倍,并且中央亮条纹两侧的亮条纹是对称分布的。二是不同衍射条纹亮度不同。一般来说,中央亮条纹的亮度最大,中央亮条纹两侧条纹的亮度随着条纹离开中央亮条纹...

简述光的干涉图样和光的衍射图样的特点?
双缝干涉:双缝间距越小,条纹间距越大;单色光波长越小,条纹间距越小;单色光形成明暗条纹,白色形成彩色条纹。单缝衍射:单缝宽度越小,条纹间距越大;单色光波长越小,条纹间距越小;单色光形成明暗条纹,白光形成彩色条纹。

光的干涉与衍射
干涉色的具体颜色受两束相干光的光程差制约,如果以白光作光源,当光程差在0~550nm范围内时,将依次出现暗灰、灰白、黄橙、紫红诸多干涉色,称为第一级序干涉色,其干涉色的特点是只有暗灰、灰白色而无蓝、绿色;当光程差在550~1100nm范围内时,将依次出现蓝、绿、黄橙、紫红色干涉色,称为第二级序干涉色,其...

光栅单色衍射现象的特点
一系列的光谱线,按照光栅方程分布。d*sinθ = kλ 根据夫琅禾费衍射理论,当一束波长为λ的平行光垂直投射到光栅平面时,光波将在每个狭缝处发生衍射,经过所有狭缝衍射的光波又彼此发生干涉,这种由衍射光形成的干涉条纹是定域于无穷远处的.若在光栅后面放置一个汇聚透镜,则在各个方向上的衍射光经过汇聚...

什么是光的衍射
产生条件 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,所以当光射向一个针孔、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。光的特点 光的衍射现象的观察和特点。衍射是一切波所共有的传播...

单缝衍射图样的主要特点有哪些?
1、主极大。具有相同θ角的屏上部位具有相同的光强,因而屏上的衍射图样是一些相互平行的条纹,他们都平行于狭缝。2、次级大。除了中央主极大外,屏上光强分布还有次级大存在。3、暗纹位置。暗纹位置满足关系asinθ =±kλ(k=1,2,...)4、明纹的角宽度。规定相邻暗纹的角距离为其间明纹的角...

光的衍射是什么?
需要条件:当光波穿过折射率不均匀的介质时,例如水,或当声波穿过声阻抗(acousticimpedance)不均匀的介质时,会发生衍射效果。

单缝衍射、双缝衍射,最主要的区别在哪里?
1、条纹对比 单缝衍射有个中央明条纹,双缝衍射的条纹等宽 2、亮度对比 单缝衍射比傍边的条纹亮得多,而且宽度大一倍;双缝衍射的亮度在理论上是相等的,但实际上由于缝的宽度,向外慢慢变小。3、整体对比 双缝衍射,相当于干涉,产生的图样是明暗相间的条纹,条纹之间间距相等,条纹的宽度也相等,而...

与X射线衍射相比,电子衍射的特点是什么?
电子衍射的特点是,更加使人相信粒子具有波动性。当电子波(具有一定能量的电子)落到晶体上时,被晶体中原子散射,各散射电子波之间产生互相干涉现象。晶体中每个原子均对电子进行散射,使电子改变其方向和波长。在散射过程中部分电子与原子有能量交换作用,电子的波长发生变化,此时称非弹性散射;若无能量...

德格县14782446797: 光的衍射(光传播现象) - 搜狗百科
爨背罗欣: 根据惠更斯-菲涅尔理论,行进中的波阵面上任一点都可看作是新的次波源,而从波阵面上各点发出的许多次波所形成的包络面,就是原波面在一定时间内所传播到的新波面. 所以当光线在传播中遇到障碍物时(尺寸近似或小于波长),就可以看做在障碍物的两端产生了新的次波源,由次波源发出新的波阵面在障碍物后传播,并产生干涉,而带来了类似于干涉条纹明暗相间的衍射条纹.不同在于,衍射条纹存在中心主极大和一系列的次级大,且绝大多数光子能量集中在中心主极大处.如果障碍物是小孔或是圆屏,便能看到一个艾利圆斑.

德格县14782446797: 光的衍射和干涉现象有何不同,如何解释光的衍射现象 -
爨背罗欣: 区别: 1、光的衍射现象是光波遇到障碍物时偏离直线传播,在屏幕上出现光强分布不均匀的现象,只有当遇到与波长差不多的障碍物或孔时,才会出现明显的干涉现象. 2、光的干涉现象是两列或多列光波在空间相遇时相互叠加,在某些区域...

德格县14782446797: 双缝衍射光强分布规律及特点是什么啊? -
爨背罗欣:[答案] 中央条纹最亮,同时也最宽,约为其他明条纹宽度的两倍.中央条纹两侧,光强度迅速减小,直至第一暗条纹;随后光强又逐... 光的衍射仅与缝的宽度有关.缝宽越大,光强度(光的能量)越集中于中央条纹,所形成的图线中央峰窄而高.随着缝宽进一...

德格县14782446797: 有关光的衍射的一些知识关于光的知识,我对这些知识很陌生哎,有高人
爨背罗欣: 关于光的衍射: 1,现象:当障碍物[或洞]的大小与光的波长可相比较时,光能绕过障碍物,到达本是阴影的地方. 2,衍射是波的特性,故此,波动说的拥护者,据此认为...

德格县14782446797: 光的衍射!!!!! -
爨背罗欣: 当三角形的孔大的时候,屏上为一个三角形的亮斑,跟三角孔形状一样,当三角空渐渐变小,将发生光的衍射,屏上将出现亮环与暗环交替出现的三角形的亮环,而且一开始亮环间距比较小,尔后随着三角形孔的缩小,光环将变大,而且亮环与暗环的间距也会变大,并且亮环与暗环的宽度是由中心向四周逐渐的变小,亮度也渐渐的变弱,最后越来越暗直到消失.这是因为光的干涉的缘故,光的衍射,其实是在三角形空里不同相位的光相干涉形成的明暗交替的光环,当三角形大的时候,光程差一个波长形成的角度很小,所以光环的宽度很小,当三角形孔变小的时候,不同光源相差一个光程差的光角度比较大,所以光环的宽度也比较大.搞懂光的干涉,其实光的衍射也是一种光的干涉.

德格县14782446797: 光的衍射 -
爨背罗欣: 光的衍射 定义:光绕过障碍物继续向前传播的现象. 包括:单缝衍射、圆孔衍射、圆板衍射及泊松亮斑 光在传播过程中,遇到障碍物或小孔(窄缝)时,它有离开直线路径绕道障碍物阴影里去的现象.这种现象叫光的衍射.衍射时产生的明暗...

德格县14782446797: 光的折射,反射,衍射,干涉都是什么? -
爨背罗欣: 折射: 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,这个现象叫作光的折射.折射光线和入射光线、法线在同在一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧. 特点: 1.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,这个...

德格县14782446797: 什么是光的衍射?
爨背罗欣: 光绕过障碍物继续向前传播的现象. 光在传播过程中,遇到障碍物或小孔(窄缝)时,它有离开直线路径绕道障碍物阴影里去的现象.这种现象叫光的衍射.衍射时产生的明暗条纹或光环,叫衍射图样. 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.

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网