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衍射現象

衍射現象

  1、衍射(英語:diffraction)是指波遇到障礙物時偏離原來直線傳播的物理現象。

  2、在經典物理學中,波在穿過狹縫、小孔或圓盤之類的障礙物後會發生不同程度的彎散傳播。假設將一個障礙物置放在光源和觀察屏之間,則會有光亮區域與陰晦區域出現於觀察屏,而且這些區域的邊界並不銳利,是一種明暗相間的複雜圖樣。這現象稱為衍射,當波在其傳播路徑上遇到障礙物時,都有可能發生這種現象。除此之外,當光波穿過折射率不均勻的介質時,或當聲波穿過聲阻抗(acoustic impedance)不均勻的介質時,也會發生類似的效應。在一定條件下,不僅水波、光波能夠產生肉眼可見的衍射現象,其他型別的電磁波(例如X射線和無線電波等)也能夠發生衍射。由於原子尺度的實際物體具有類似波的性質,它們也會表現出衍射現象,可以透過量子力學進行研究其性質。

  3、在適當情況下,任何波都具有衍射的固有性質。然而,不同情況中波發生衍射的程度有所不同。如果障礙物具有多個密集分佈的孔隙,就會造成較為複雜的衍射強度分佈圖樣。這是因為波的不同部分以不同的路徑傳播到觀察者的位置,發生波疊加而形成的現象。

  4、衍射的形式論還可以用來描述有限波(量度為有限尺寸的波)在自由空間的傳播情況。例如,鐳射束的發散性質、雷達天線的波束形狀以及超聲波感測器的視野範圍都可以利用衍射方程來加以分析。

聲波衍射現象的微觀解釋

  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週期性變化起著相位光柵的作用,使透過的光束產生多級衍射,分佈在出射光束兩側;

  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,類似於X 射線在點陣上的衍射作用,光束透過聲場以後,在出射光束的一側出現較強的一級衍射光,稱為布格衍射。不管在哪一種衍射的情況下,衍射光束都要產生偏轉、頻移和強度變化,變化的量值則隨聲波的強度、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。

生活中的光的衍射現象

  光的衍射指光在傳播過程中,遇到障礙物或小孔時,光將偏離直線傳播的途徑而繞到障礙物後面傳播的現象。生活中光的衍射現象如下:

  1、兩根不透明的筆緊緊並排夾在一起,在平行於燈光的位置,過兩支筆中間的縫隙看燈光會看到相間的彩色條紋,這是因為光波的頻率相同,發生衍射導致而成。

  2、陽光下五彩繽紛的肥皂泡,這屬於薄膜干涉,是衍射現象的一種。

  3、雨後馬路邊水面上的彩色條紋,這是由於光的衍射導致光的幾何傳播發生變化所致。


單縫的實驗現象

  光在傳播過程中遇到障礙物,光波會繞過障礙物繼續傳播。 單縫衍射的實驗現象 中央條紋最亮,同時也最寬,約為其他明條紋寬度的兩倍。中央條紋兩側,光強度迅速減小,直至第一暗條紋;隨後光強又逐漸增大成為第一明條紋,依此類推。分析圖中光強條紋與光強圖線的對應關係,可見光強條紋的明暗、寬窄都對應著光強圖線的高低及寬窄 ...

日浪-太陽光球層物質的一種拋現象

  “沒有比較,就顯不出長處;沒有欣賞的人,烏鴉的歌聲也就和雲雀一樣。要是夜鶯在白天雜在聒噪裡歌唱,人家絕不以為它比鷦鷯唱得更美。多少事情因為逢到有利的環境,才能達到盡善的境界,博得一聲恰當的讚賞。”   接下來,我們來星座知識看看關於日浪的相關知識。      太陽光球層物質的一種拋射現象。通常發生在太陽黑 ...

什麼叫做波的

  波的衍射是指在媒質中由於有障礙物或其他的不連續性而引起波改變傳播方向的現象。   如障礙物的尺寸遠小於波長,則衍射不明顯;如障礙物的尺寸與波長相近時,則衍射最明顯;如障礙物的尺寸遠大於波長時,雖然還有銜射,但是在障礙物背部邊緣附近將形成一個沒有波的區域。 ...

xrd圖譜峰代表什麼

  代表鑑別物相。首先從峰位入手,如果峰位能對上,初步判定為該物質;其次,還要看各衍射峰的強度相對比是否也與標準卡片上的峰強比一致,如果都一樣則可肯定為該物質。   峰形與樣品是晶體還是非晶體有很大關係,如果是饅頭峰則為標準的非晶,如果是明銳的尖峰則為晶體,峰越尖銳,半高寬越小,則表明晶粒越小,結晶越好。   ...

單縫示意圖為什麼也有暗紋

  因為光的衍射證明光的波動性,也就是光本是一種電磁波。單縫衍射是因為要用同一光源進行衍射,同一光源的兩列光波進行衍射,振動加強區亮條紋,減弱區暗條紋,所以也會出現暗紋。   單縫衍射是光在傳播過程中遇到障礙物,光波會繞過障礙物繼續傳播的一種現象。如果波長與縫、孔或障礙物尺寸相當或者更大時,衍射現象最明顯。 ...

什麼是

  衍射角又稱繞射角,光束在障礙物邊緣發生衍射,衍射部分光線與光線原來傳播方向之間的夾角。透過衍射角可確定因衍射現象而使光束髮散的程度。衍射角為波進行衍射時,其在行進方向線與法線之間的角度。通常只有光之類的線形波長才會有,且為多重角度,此現象與光的波動性有關。   如:   1、水面波遇到障礙物時,波繞過其邊 ...

夫琅禾費單縫圖樣的特點

  特點:夫琅禾費單縫衍射圖樣是豎直的間隔條紋。條紋間距不等。條紋的明亮程度不等,越靠近中心,條紋間隔越小,條紋越亮。   夫琅禾費衍射是指把單色點光源放在透鏡的焦點上,經過透鏡後的單色平行光垂直照射衍射屏時,在屏後面不同距離上會觀察到一些衍射現象,其中當屏遠離到足夠大的距離後,光斑中心出現一個較大的亮斑,外 ...