高二物理，为什么光的衍射的图像是明暗相间的？

为什么光的衍射条纹是明暗相间的？~

衍射和干涉的基本物理原理是一样的。干涉是两个相干波在不同的位置的叠加或相消；衍射可以看成是同一波源的相干子波源之间的干涉行为，也会出现明暗相间的条纹。

实验现象。物理原理是对现象的提炼和概括，所以根本原因是实验作出来的结果。

光有波动性，当光波叠加的时候，不管是因为衍射还是干涉，波的增强区和减弱区……就会明暗相间了

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。
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

哥们，我看见你问了两个衍射的问题了，给你一并回答一下吧~~~
是这样，我是光学专业的研究生，如果你们是高中讲的话，应该是单缝衍射或者是矩孔衍射吧（光通过一个窄缝形成的衍射，或者一个方形的孔产生的衍射），如果我猜错了你可以再问，我先按我猜的给你讲
总的来说衍射效应是基于惠更斯—菲涅耳原理提出的，理论上任何一种衍射屏（就是产生衍射用的遮挡物，你们应该用的是一个缝吧）所产生的衍射图像都是可以通过惠更斯—菲涅耳曲面积分算出来的，但是这个积分太复杂了，所以一般学习时都会用单缝等简单的例子来教，而且后来也有菲涅耳衍射或者夫朗和费衍射等等简化版的情况，有点复杂，就不废话多说了，反正高考也不考
关于单缝衍射而言（矩孔一样），是有公式可以算出衍射图样的，光强分布公式为I=A[sin(t)/t]^2，
由公式看出他是一排一排的亮暗相间的条纹，条纹光强最暗的地方满足公式a*sin(x)=n*r（其中n不等于0），其中a是缝宽，x是衍射角，n是级次（你会看到若干个暗条纹，他们的位置不同是因为公式中他们的n不同），r是光波的波长。对上述公式两边求微分可以计算出条纹间隔e=r*f/a，其中r是波长，f是衍射屏到接收屏的距离，a是缝宽，可以看出每间隔e长度，就会出现一个光强最弱的位置，形成了由亮转弱再转亮再转弱的形式，其中每两个弱光强（暗条纹）的间隔是e

至于为什么中间亮纹最宽，是这样的，还是拿上面的那个最小值公式来说，当n=1时会得到+1级的暗纹位置，当n=-1时得到-1级的暗纹，这两个暗条纹之间就是中央的亮条纹，而在其他位置，假设当n=2时得到一个暗纹，当n=3时又会得到一个暗纹，两个位置之间是亮条纹。。自习看n的变化不难发现，中间的亮条纹相当于其他亮条纹宽度的2倍

说的有点乱，可能你也看不太明白，确实你现在可能不需要了解那么细，而且他是由一个复杂积分算出来的衍射图样，确实也不好讲解，上面全是手打，怪累的，望采纳，尽力讲了不懂再问吧

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荣昌县18580523814： 高二物理,为什么光的衍射的图像是明暗相间的? - ？
并珍济脉： 光有波动性,当光波叠加的时候,不管是因为衍射还是干涉,波的增强区和减弱区……就会明暗相间了 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)...

荣昌县18580523814： 光的衍射形成的图像为什么是明暗相间的,跟干涉的图像差不多?! - ？
并珍济脉： 光有波动性,当光波叠加的时候,不管是因为衍射还是干涉,波的增强区和减弱区……就会明暗相间了

荣昌县18580523814： 为什么光的衍射条纹是明暗相间的 - ？
并珍济脉： 1. 第一,这是自然现象,发生了就发生了; 2. 我们能作的是估计明暗条纹之间的距离,明条纹的亮度(photometry),并且加以数学处理,解释,预测.也是就说,建立理论. 3. 历史上,法国光学工人Fresnel亲自设计,操做实验,成功指出:Newton的理论,不足以解释衍射实验结果.并且基于波动理论,Huygens原理,干涉原理,给出了与实验相符Fresnel衍射公式. 4. 具体来说,光的特点并不是全部都是正的,一切都在正相关的叠加,而是满足正负都可的波动,从而波的正峰负峰叠加给出了暗条纹,正峰正峰叠加给出了暗条纹. 5. 具体参见Fresnel1819年的英文版,或某外文光学教程.

荣昌县18580523814： 为什么光的衍射条纹是明暗相间的?和光的干涉的原理有什么区别? - ？
并珍济脉：[答案] 衍射和干涉的基本物理原理是一样的.干涉是两个相干波在不同的位置的叠加或相消;衍射可以看成是同一波源的相干子波源之间的干涉行为,也会出现明暗相间的条纹.

荣昌县18580523814： 为什么光的衍射会产生明暗相间的条纹,而不是一个完整的亮带? - ？
并珍济脉： 是因为光是一种波,同水的衍射一样,波峰和波谷处会产生叠加或相抵,自然出现明暗相间的条纹,就像水波衍射后出现水纹一样.

荣昌县18580523814： 光的衍射为什么是明暗相间的 - ？
并珍济脉： 光波的叠加,如声波一样,有的地方加强,有的减弱,减弱的地方较暗,看物理书,若是高一高二的老师会讲的

荣昌县18580523814： 物理,如图:白光在衍射之前是白光,为什么衍射之后就七色光分明了.谢谢大家. - ？
并珍济脉： 因为光到颜色是由光的频率决定的,而不同的频率的光的折射率不同,而白光是由各种色光组成的,经过介质折射是,不同的折射率使不同的色光分离开了,所以显示不同的色光.

荣昌县18580523814： 光的衍射为什么有明暗相间的带子 - ？
并珍济脉： 衍射其实是无数连续的干涉而成的,所以会出现你说的明暗交替.如果你只想应付考试只要记住单缝衍射,衍射条文不均匀,就可以了.但你想真正弄明白得话,这已有很深得物理背景. 衍射其实无数干涉的叠加.衍射和干涉没有本质区别.

荣昌县18580523814： 物理,光衍射时,只有一个小孔的情况,接收屏上为什么会出现明暗相间的条纹啊? - ？
并珍济脉： 光有波动性,当光波叠加的时候,不管是因为衍射还是干涉,波的增强区和减弱区……就会明暗相间. 物理学中,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.例如采用分束器将一束单色光束分...

荣昌县18580523814： 高二物理,光的衍射中为什么中央的最宽 - ？
并珍济脉： 哥们,我看见你问了两个衍射的问题了,给你一并回答一下吧~~~ 是这样,我是光学专业的研究生,如果你们是高中讲的话,应该是单缝衍射或者是矩孔衍射吧(光通过一个窄缝形成的衍射,或者一个方形的孔产生的衍射),如果我猜错了你可...