衍射現象

衍射現象

波傳播受阻時出現的物理現象
波可以繞過障礙物繼續傳播,這種現象叫做波的衍射。即在障礙物的邊緣,一些波偏離直線傳播而進入障礙物後面的“陰影區”的現象。[1]遙感傳感器中的一些分光部件就是運用多孔衍射原理達到了分光的目的。
  • 中文名:衍射現象
  • 外文名:diffraction
  • 屬性:物理現象
  • 涉及對象:波

基本原理

衍射現象可以用惠更斯原理解釋.

按照惠更斯原理,波面上的每一點都可以看做子波的波源,位于狹縫的點也是子波的波源,因此,波自然可以到達擋闆後的位置。惠更斯原理隻能解釋波的傳播方向,不能解釋波的強度,所以無法說明衍射現象與狹縫或障礙物的大小的關系。

就聲光衍射而言,依實驗條件不同,出現兩種不同的衍射現象:①當超聲波的頻率不太高,且光束穿越聲場的作用距離較小的情況下,聲波引起媒質折射率的周期性變化起着相位光栅的作用,使通過的光束産生多級衍射,分布在出射光束兩側,此現象是C.V.曼和N.S.納根德拉·納特首先提出的,稱為曼-納特衍射;②當超聲波頻率較高,且光束穿越聲場的作用距離較大的情況下,類似于X 射線在點陣上的衍射作用,光束通過聲場以後,在出射光束的一側出現較強的一級衍射光,服從布拉格父子提出的理論,稱為布拉格衍射。不管在哪一種衍射的情況下,衍射光束都要産生偏轉、頻移和強度變化,變化的量值則随聲波的強度、波長和傳播速度等參量而改變。聲光作用的應用就是利用衍射光束的這些性質來實現的。

現象規律

發生明顯衍射現象的條件: 

①障礙物或孔的尺寸大小,并不是決定衍射能否發生的條件,僅是衍射現象是否明顯的條件。一般情況下,波長較大的波容易産生顯著的衍射現象。

②衍射現象總是存在的,隻有明顯和不明顯的差異。

③當孔的尺寸遠小于波長時盡管衍射十分突出,但由于衍射波的能量很弱,衍射現象不容易觀察到.

曆史發展

最早發現衍射現象的是意大利物理學家格裡馬地,在1665年出版他寫的書中記載觀察到光線通過棍棒後的強弱分布,發現光的分布沒有截然的邊界,不能用當時通行的光的微粒說來解釋.

荷蘭物理學家惠更斯在1678年提出惠更斯原理,用波動說解釋衍射.

1882年德國物理學家基爾霍夫用積分定理建立衍射理論.

研究曆史

最早發現衍射現象的是意大利物理學家格裡馬地,在1665年出版他寫的書中記載觀察到光線通過棍棒後的強弱分布,發現光的分布沒有截然的邊界,不能用當時通行的光的微粒說來解釋.

荷蘭物理學家惠更斯在1678年提出惠更斯原理,用波動說解釋衍射.

1882年德國物理學家基爾霍夫用積分定理建立衍射理論.

相關詞條

相關搜索

其它詞條