光的衍射guang deyanshe

光在传播过程中遇到障碍物时产生的偏离直线传播的现象。是光的波动性的重要特征之一。一束光照射物体边缘时，不再沿直线前进而要少许弯曲，绕到障碍物后面去，使物体阴影的边缘变得模糊，障碍物后的光强呈复杂分布，在屏幕上常可看到明暗花纹。光波的波长越长，障碍物的尺寸越小，衍射现象越显著。日常生活中，声波、水波、无线电波的衍射现象是为人熟知的，但光波的衍射现象却不易察觉。这主要是因为光波波长太短的缘故。其实在明朗的晴天，若仔细观看房中墙上窗棱的影子，可以发现影边并不完全清晰，而有一些明暗的直条纹。早在1660年意大利物理学家格里马耳迪(F.M.Grimaldi)首次研究了光的衍射现象，使用了“衍射”一词。他精确地描述了光绕到物体几何影区的现象并试图解释它，但未获成功。直到150年后，1815年10月15日法国科学家菲涅耳在巴黎科学院发表论文“论光的衍射”，他提出了惠更斯-菲涅耳原理。以波动观点较圆满地解释了光的衍射现象，成为光学发展史上一个里程碑。
在科技文献和教科书中通常将衍射分为两类，一类是菲涅耳衍射，指的是光源和屏幕距障碍物均为有限远、或其中之一是有限远的情形；另一类是夫琅和费衍射，指的是光源和屏幕距障碍物均为无限远的情形。显见，夫琅和费衍射是菲涅耳衍射的极限情形，其数学计算较为简单，实用价值较大，故一直是衍射问题的研究重点，尤其在傅里叶光学兴起以后。现代科技上要经常用到光的衍射特性：衍射光栅已成为光谱仪器的核心元件；光学仪器的分辨本领要受衍射的制约；两次衍射成像是光学信息处理的基础；衍射再现波阵面是全息术的关键。

光的衍射Guang de yanshe

光在传播过程中遇到障碍物时，若障碍物(如小孔、狭缝、毛发、细针等)的大小比光的波长大得不多时，光将偏离直线传播而进入几何阴影区，并在屏幕上出现光强的不均匀分布的现象。例如光照在一个圆孔上的情形，当圆孔的直径比较大时，在圆孔后面的屏幕上呈现一个边界十分清楚的圆形光斑，光斑的周围是一片暗区，这表明了光的直线传播性，但是当圆孔的直径小到可以与光的波长的大小相比时，会在暗区内出现光强的不均匀分布，在屏幕上形成明暗相间的同心圆环。这表明光在这种情况下已不再沿直线传播。屏幕上出现的光强分布的图样称为衍射图样。再如光照在一条狭缝上的情况，当缝比较宽时，在狭缝后面的屏幕上呈现一条轮廓分明的光带，光带的两侧是暗区。若缝的宽度小到可以与光的波长相比时，在暗区内出现光强的不均匀分布，屏幕上出现阴暗相间的与狭缝平行的衍射图样。用简单的方法可以观察到光的衍射现象，在曝过光的黑色底片或硬纸板上，用刮脸刀片划一条狭缝，通过狭缝观看白炽灯丝，就可以看到明暗相间的衍射条纹。隔着一块深色的尼龙绸布观看白炽灯丝，也可以看到衍射条纹。衍射现象是波动特有的现象之一，光的衍射现象证明了光具有波动的性质。