波的衍射bo de yanshe

波的重要特性之一。波在传播过程中遇到障碍物时，其传播方向要发生改变，能够绕过障碍物的边缘继续前进的现象叫波的衍射，又称波的绕射。例如，水面波遇到障碍物时能绕过其边缘而传到后面，室内讲话的声波能够绕过门窗而传到室外，无线电波能绕过高大建筑物、高山而向前传播等等都是波的衍射现象。波的衍射与障碍物的大小有关，障碍物越小、波长越大，衍射就越显著。光波的波长很小，只有在孔隙很小(小于0.1毫米)时，才能明显地观察到光的衍射现象。运用惠更斯原理可以对波的衍射作定性解释。如图，平面波到达一宽度与波长相近的缝时，根据惠更斯原理，缝上各点均可看作是发射子波的波源。用作图法作这些子波的包络面就是新的波前。很显然新波前已不再是平面，在靠近边缘处，波前弯曲，波的传播方向改变，波绕过障碍物的边缘向前传播。若缝的宽度与波长差不多时，小孔可认为是唯一的子波源，新的波前是球面。若要对波的衍射（特别是光波的衍射）作出定量分析，则要用到惠更斯—菲涅耳原理。在实用上波一般作为信息的载体，例如信息通过无线电波传播时，由于波的衍射要考虑到所用波长与障碍物的线度而选择适当波长的无线电波。波的衍射对光学仪器的成像有重要影响，光波的衍射限制了光学仪器的分辨能力，为了提高显微镜的分辨本领，唯一的途径是缩短波长，因而产生了利用电子束的波动性经磁透镜成像的电子显微镜，使放大倍数达数万倍乃至百万倍。衍射和干涉一起作为波动的重要特征，在近代物理研究中有非常重要的地位，在验证微观粒子的波动性时，衍射和干涉现象作为重要的波动性标志。1927年戴维孙和革末用电子注投射到晶体表面时，观察到明显的与x射线衍射相同的现象，由此充分说明了电子的波动性。