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.