衍射和干涉是基于波的叠加原理的两种现象。在过去,这两种现象有很大的区别,但它们之间并没有本质区别。也就是说,干涉是两种波的滴定叠加的结果,这两种波是同步滴定的,但相位有一定的差异。而衍射是波和/或源的叠加和连续的结果,这些波和/或源也是同步的,并具有一定的相位比。
什么是衍射?
在衍射这个术语下,我们考虑的是相位相干的不同位置、频率相同的光源的连续波叠加的结果。为了简化计算,我们可以使用一种近似方法,即辐射源和/或释放辐射的孔径的尺寸与考虑衍射现象结果的距离相比很小。在计算中,海根斯原理被证明是非常有用的。海根斯原理指出,波阵面上的所有这些点都可以被视为相干振荡的波源。例如,如果我们有一个阻止波传播的幕布,并在上面开了一个小口,那么在小口边缘之间所有相位相同的点都是新波的相干波源。当然,如果原始振荡源距离点源()足够远,那么开口处孔洞的连接点可视为衍射现象的同步振荡源。衍射(光学)光栅是在玻璃板(栅格)上用大量平行的等间距光斑来实现的。衍射光栅用于产生高强度的光衍射图样。形成衍射最大值和最小值的条件是
衍射最大值:dsinφ = n Λ
衍射最小值:dsinφ = (2n + 1) Λ/2
其中,d 是衍射网格的常数,Λ 是波长,n - 取值为 1、2、3……的整数。
什么是干涉?
在两个机械波的叠加过程中,可能会产生建设性干涉和破坏性干涉。在建设性干涉的情况下,产生的振幅要大于构成这种叠加的任何单个波的振幅,而在破坏性干涉的情况下,产生的振幅要小于构成这种干涉的任何单个波的振幅。从根本上说,当包含单个波的电磁场叠加到结果波中时,光波的所有干涉都会增加。如果有两盏灯泡相邻放置,则不会检测到任何干涉,因为其中一盏灯发出的波与另一盏灯泡发出的波无关。这两个灯泡发出的光波在时间上没有恒定的相位差。产生建设性干扰、破坏性干扰或间歇性持续时间的条件是大于 10-8 秒的量级序列。由于眼睛无法观察到如此短的时间变化,因此无法检测到干扰。相位差变化较快的信号源被称为非相干信号源。要想观察到可持续的干涉,必须满足以下条件:光源必须是相干的(相位差必须是恒定的,一 个光源相对于另一个光源),光源必须是单色的(一个波长的光源)。为了获得稳定的干涉模式,我们必须有相位差恒定的波。例如,相邻放置的两个扬声器连接到一个放大器发出的声波可以相互干涉,因为这两个扬声器是相干的。这是因为两个扬声器连接到同一个放大器,因此它们对放大器的响应是同步的。获得两个相干光源的基本原理方法是在有两个开口(裂缝)的障碍物上使用单色光源。在这两个裂缝上出现的光是相干的,因为它们来自同一个光源。
衍射与干涉的区别
1、衍射和干涉的定义
干涉是指两条单色相干光线的相干,从而导致光强度的最大增加或减弱。
衍射是波在撞击障碍物时偏离最初的伸展方向(形成新的传播线)的现象。
2、衍射和干涉的条件
要发生干涉,波源必须是相干和单色的。
在衍射情况下,波的大小应与障碍物中的障碍物相近。
衍射与干涉区别总结
衍射是一种经常与干涉混淆的现象。干涉发生时,两波会相互影响,从而简单地代数相加。衍射也是干涉的一种,但有一个显著的区别,即只有一个波源。
要发生干涉,两波必须是相干的—具有相同的频率、相同的振荡方向和恒定的相位差。在发生衍射的情况下,障碍物的大小和光的波长必须有一定的比例
衍射和干涉的区别
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