衍射(diffraction)和幹擾(interference)的區別

衍射和干涉是基於波疊加原理的兩種現象。過去這兩種現象有很大的區別，沒有根本的區別。也就是說，幹擾是兩個波的滴定疊加的結果，這兩個波在相位上有一定的差異，同時被滴定。而衍射是波和/或源的疊加和連續的結果，這些波和/或源又是同步的，並且具有一定的相位比。...

衍射和干涉是基於波疊加原理的兩種現象。過去這兩種現象有很大的區別，沒有根本的區別。也就是說，幹擾是兩個波的滴定疊加的結果，這兩個波在相位上有一定的差異，同時被滴定。而衍射是波和/或源的疊加和連續的結果，這些波和/或源又是同步的，並且具有一定的相位比。

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什麼是衍射(diffraction)？

在衍射項下，我們考慮了相位相干源的同頻不同位置源的連續譜疊加的結果。為了簡化計算，我們可以使用這樣的近似，即與考慮衍射現象的結果的距離相比，輻射透過的源和/或孔徑的尺寸很小。在計算中，證明瞭Hygens原理的巨大幫助。Hygens原理指出，波前的所有這些點都可以看作是相干振蕩的波源。例如，如果我們有一個能阻止波傳播的簾子，我們在上面開了一個小開口，那麼開口邊緣之間相同相位的所有點都是新波的相干源。自然地，如果原始振蕩源對於點源（）而言足夠遠，則開口的孔的接合點可被視為衍射現象的同步振蕩源。衍射（光學）光柵是用一塊玻璃板（網格）來實現的，玻璃板（網格）上有大量的平行貼片。衍射光柵用於產生高強度的光衍射圖樣。衍射最大值和最小值的形成條件為：

最大衍射：dsinφ = nΛ

最小衍射：dsinφ = (2n+1）Λ / 2

其中d是衍射網格的常數，Λ 是波長和n–值為1，2，3…

什麼是幹擾(interference)？

在兩個機械波的疊加中，可能會產生建設性的和破壞性的干涉。在相參干涉的情況下，合成振幅大於產生這種疊加的任何單個波的振幅，而在相參干涉的情況下，合成振幅小於產生這種干涉的任何單個波的振幅。從根本上說，當包含單個光波的電磁場疊加到合成波中時，對光波的所有幹擾都會增加。如果有兩個燈相鄰放置，則不會檢測到幹擾，因為一個燈的波獨立於另一個燈泡的波發射。這兩個燈泡的發射在時間上沒有恆定的相位差。普通光源（如燈泡）發出的光波是由10-8秒量級的隨機變化引起的。因此，建設性幹擾、相消幹擾或間歇持續時間的條件大於10-8 s量級序列。由於眼睛無法觀察到如此短暫的時間變化，因此未檢測到幹擾。相位差變化很快的源稱為非相干源。為了能夠觀察到持續的幹擾，必須滿足以下條件：光源必須是相干的（相位差必須是恆定的，一個相對另一個），光源應該是單色的（一個波長的光源）。為了有一個穩定的干涉圖樣，我們必須有相位差恆定的波。例如，兩個相鄰的揚聲器與一個放大器相連時發出的聲波會相互幹擾，因為這兩個揚聲器是相干的。這是因為兩個揚聲器都連線到同一個放大器，所以它們對放大器的響應是同步的。獲得兩個相干光源的基本原理是在有兩個開口（裂縫）的障礙物上使用單色光源。出現在這兩條裂縫上的光是相干的，因為它來自同一個光源。

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衍射與干涉的區別

1）衍射和干涉的定義

干涉是指兩條單色相干光線的一致性，導致光的強度最大程度地增加或減弱。

繞射是波在撞擊障礙物時從初始拉伸方向（形成新的傳播線）發生偏移的現象。

2）衍射和干涉條件

為了發生干涉，波源應該是相干的和單色的。我

在繞射情況下，波的大小應與障礙物中的障礙物相似。

衍射與干涉：比較圖

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總結 - 衍射繫數(of diffraction) vs. 幹擾(interference)

衍射是一種經常與干涉相混淆的現象。當兩個波相互作用時，就會發生干涉，因此可以簡單地用代數方法求和。衍射可能是幹擾的一個原因，但有一個顯著的區別-只有一個波源
為了幹擾，波必須是相干的——具有相同的頻率、相同的振蕩方向和恆定的相位差。在衍射的情況下，障礙物的大小和光的波長必須有一定的比率

發表於 2021-06-25 05:35
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分類：科學

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