衍射和干涉是基于波叠加原理的两种现象。过去这两种现象有很大的区别,没有根本的区别。也就是说,干扰是两个波的滴定叠加的结果,这两个波在相位上有一定的差异,同时被滴定。而衍射是波和/或源的叠加和连续的结果,这些波和/或源又是同步的,并且具有一定的相位比。
在衍射项下,我们考虑了相位相干源的同频不同位置源的连续谱叠加的结果。为了简化计算,我们可以使用这样的近似,即与考虑衍射现象的结果的距离相比,辐射通过的源和/或孔径的尺寸很小。在计算中,证明了Hygens原理的巨大帮助。Hygens原理指出,波前的所有这些点都可以看作是相干振荡的波源。例如,如果我们有一个能阻止波传播的帘子,我们在上面开了一个小开口,那么开口边缘之间相同相位的所有点都是新波的相干源。自然地,如果原始振荡源对于点源()而言足够远,则开口的孔的接合点可被视为衍射现象的同步振荡源。衍射(光学)光栅是用一块玻璃板(网格)来实现的,玻璃板(网格)上有大量的平行贴片。衍射光栅用于产生高强度的光衍射图样。衍射最大值和最小值的形成条件为:
最大衍射:dsinφ = nΛ
最小衍射:dsinφ = (2n+1)Λ / 2
其中d是衍射网格的常数,Λ 是波长和n–值为1,2,3…
在两个机械波的叠加中,可能会产生建设性的和破坏性的干涉。在相参干涉的情况下,合成振幅大于产生这种叠加的任何单个波的振幅,而在相参干涉的情况下,合成振幅小于产生这种干涉的任何单个波的振幅。从根本上说,当包含单个光波的电磁场叠加到合成波中时,对光波的所有干扰都会增加。如果有两个灯相邻放置,则不会检测到干扰,因为一个灯的波独立于另一个灯泡的波发射。这两个灯泡的发射在时间上没有恒定的相位差。普通光源(如灯泡)发出的光波是由10-8秒量级的随机变化引起的。因此,建设性干扰、相消干扰或间歇持续时间的条件大于10-8 s量级序列。由于眼睛无法观察到如此短暂的时间变化,因此未检测到干扰。相位差变化很快的源称为非相干源。为了能够观察到持续的干扰,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,一个相对另一个),光源应该是单色的(一个波长的光源)。为了有一个稳定的干涉图样,我们必须有相位差恒定的波。例如,两个相邻的扬声器与一个放大器相连时发出的声波会相互干扰,因为这两个扬声器是相干的。这是因为两个扬声器都连接到同一个放大器,所以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是在有两个开口(裂缝)的障碍物上使用单色光源。出现在这两条裂缝上的光是相干的,因为它来自同一个光源。
干涉是指两条单色相干光线的一致性,导致光的强度最大程度地增加或减弱。
绕射是波在撞击障碍物时从初始拉伸方向(形成新的传播线)发生偏移的现象。
为了发生干涉,波源应该是相干的和单色的。我
在绕射情况下,波的大小应与障碍物中的障碍物相似。
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