首先說明一下,我不是複製什麼東西,但是這些問題要解釋清楚,必須用理論說明,一個物理現象最完美的解釋就是上升到理論,光說實驗現象說明不了問題!
(1)為什麼有人說衍射和干涉有關?衍射是一個波和障礙物(或孔)的事,而干涉是兩個波的事啊~
答:因為根據惠更斯菲涅爾原理,一個光源發出的光波,在其波面上的任何一點,都可以看做是一個新的波源,而其後面的光波的形狀,可以看成是這些無限多的小次波源發出的光波在空間相干疊加的結果,即次波源干涉的結果,所以可以認為衍射現象就是光波面在有障礙物的時候,排除掉障礙物部分的次波源,在有狹縫的時候,只計算狹縫內的次波源干涉形成的圖樣,事實上他們也經過計算得出,當小孔或者是障礙物跟波長相比擬的時候,次波源的疊加就能形成好像沒有障礙一樣的效果,也就是衍射了!所以衍射不僅跟干涉有關,而且是跟無限多的光波干涉有關,而你的理解太片面,干涉不僅僅 是兩束光干涉的事情,多束光也可以干涉的!
(2)如果說障礙物很小時對波的影響很小,所以波可以繞過障礙物繼續前行,那為啥孔很小時波能衍射的很厲害呢?
答:因為根據惠更斯費內爾原理,已經基爾霍夫衍射積分定律,透過障礙物所在波面上所以次波源的積分得出,其障礙物後面的波面跟前面是一樣的,同樣道理,積分算出,小孔也是這個效果,但是不同的是,障礙物後面的光強大,小孔後面的光強小!所以還是不同的,從宏觀上看,好像是繞過障礙物,實際上,障礙物還是擋掉了部分光能(你可以這麼理解一下,當你拿一個手電照一個物體的時候,只有一個影子,但當你拿許多手電從不同方向照的時候,你就會發現後面的影子淡了,如果是無限多個,那麼這個影子可以淡到認為沒有,這跟衍射很類似,同樣,你那一個手電照一個小孔的時候,如果這個孔跟你手電光束一樣寬,那麼光是不是就跟沒有被擋著直接過去一樣了,但是這樣的說法只能幫你理解,絕對不是完全正確的,完全正確的要考數學來證明!)
(3)波它衍射就衍射吧,為什麼單縫衍射影象是一個寬的亮線旁邊,還有一些稍暗也稍窄些的亮線呢?
這個也是用基爾霍夫衍射積分,可以直接算出來,那個地方譜線多寬,光強多大,邊上稍微暗一些的暗多少,離中間多遠,可以很精確的算出來,至於為什麼,就是因為單縫上所有次波源相互干涉,而這些干涉形成了那樣的條紋,(狹縫雖然小,但是也是有寬度的,只要對這個寬度上的波源用基爾霍夫衍射公式積分就行了)。
如果這麼說,你還是覺得不過癮,那就去書店看趙凱華的《光學》吧,這本書是大學基礎教材,如果你還是覺得一頭霧水,那就算了吧,你的知識層面達不到,就不要鑽那個牛角尖,就好比我不是學生物的,你跟我講生物上神經系統的原理,我就是再聰明也聽不懂一樣,隔行如隔山!
首先說明一下,我不是複製什麼東西,但是這些問題要解釋清楚,必須用理論說明,一個物理現象最完美的解釋就是上升到理論,光說實驗現象說明不了問題!
(1)為什麼有人說衍射和干涉有關?衍射是一個波和障礙物(或孔)的事,而干涉是兩個波的事啊~
答:因為根據惠更斯菲涅爾原理,一個光源發出的光波,在其波面上的任何一點,都可以看做是一個新的波源,而其後面的光波的形狀,可以看成是這些無限多的小次波源發出的光波在空間相干疊加的結果,即次波源干涉的結果,所以可以認為衍射現象就是光波面在有障礙物的時候,排除掉障礙物部分的次波源,在有狹縫的時候,只計算狹縫內的次波源干涉形成的圖樣,事實上他們也經過計算得出,當小孔或者是障礙物跟波長相比擬的時候,次波源的疊加就能形成好像沒有障礙一樣的效果,也就是衍射了!所以衍射不僅跟干涉有關,而且是跟無限多的光波干涉有關,而你的理解太片面,干涉不僅僅 是兩束光干涉的事情,多束光也可以干涉的!
(2)如果說障礙物很小時對波的影響很小,所以波可以繞過障礙物繼續前行,那為啥孔很小時波能衍射的很厲害呢?
答:因為根據惠更斯費內爾原理,已經基爾霍夫衍射積分定律,透過障礙物所在波面上所以次波源的積分得出,其障礙物後面的波面跟前面是一樣的,同樣道理,積分算出,小孔也是這個效果,但是不同的是,障礙物後面的光強大,小孔後面的光強小!所以還是不同的,從宏觀上看,好像是繞過障礙物,實際上,障礙物還是擋掉了部分光能(你可以這麼理解一下,當你拿一個手電照一個物體的時候,只有一個影子,但當你拿許多手電從不同方向照的時候,你就會發現後面的影子淡了,如果是無限多個,那麼這個影子可以淡到認為沒有,這跟衍射很類似,同樣,你那一個手電照一個小孔的時候,如果這個孔跟你手電光束一樣寬,那麼光是不是就跟沒有被擋著直接過去一樣了,但是這樣的說法只能幫你理解,絕對不是完全正確的,完全正確的要考數學來證明!)
(3)波它衍射就衍射吧,為什麼單縫衍射影象是一個寬的亮線旁邊,還有一些稍暗也稍窄些的亮線呢?
這個也是用基爾霍夫衍射積分,可以直接算出來,那個地方譜線多寬,光強多大,邊上稍微暗一些的暗多少,離中間多遠,可以很精確的算出來,至於為什麼,就是因為單縫上所有次波源相互干涉,而這些干涉形成了那樣的條紋,(狹縫雖然小,但是也是有寬度的,只要對這個寬度上的波源用基爾霍夫衍射公式積分就行了)。
如果這麼說,你還是覺得不過癮,那就去書店看趙凱華的《光學》吧,這本書是大學基礎教材,如果你還是覺得一頭霧水,那就算了吧,你的知識層面達不到,就不要鑽那個牛角尖,就好比我不是學生物的,你跟我講生物上神經系統的原理,我就是再聰明也聽不懂一樣,隔行如隔山!