光的衍射是什么 光的衍射现象 光的衍射与干涉区别 波动光学核心概念

光的衍射是波动光学核心概念，指光波遇到障碍物或狭缝时，偏离直线传播并绕到几何阴影区的现象，有力证明了光具有波动性。 一、本质：当光波传播中遇到尺寸与波长相近的障碍物（如狭缝、针尖、光栅）时，不同子波源发出的次波发生相干叠加，在空间形成明暗相间的衍射图样。 二、分类 菲涅耳衍射（近场）：光源、屏、障碍物至少一个在有限距离，常见于圆孔、直边、菲涅耳波带片。 夫琅禾费衍射（远场）：光源、屏均视为在无限远（或通过透镜准直），典型如单缝、双缝、光栅、圆孔衍射。 三、单缝夫琅禾费衍射 中央亮纹最亮最宽，两侧对称分布次级亮纹，亮度迅速衰减。 暗纹条件 a sinθ = mλ (m = ±1, ±2, …) 其中 a 为缝宽，θ 为衍射角，λ 为波长。 中央亮纹角宽度 Δθ ≈ 2λ/a 波长越长或缝宽越小，衍射效应越显著。 四、圆孔衍射与艾里斑 第一暗环角半径θ₁ ≈ 1.22 λ/D D 为孔径。该公式直接决定光学仪器最小分辨角（瑞利判据）。 五、衍射光栅 主极大条件（垂直入射）d sinθ = mλ (m = 0, ±1, ±2, …) d 为光栅常数。 角色散 Dθ = dθ/dλ = m/(d cosθ) 级次越高、光栅越密，色散能力越大。 分辨本领 R = λ/Δλ = Nm (N 为总刻线数)。 六、与干涉的区别与联系 干涉是“有限几束光”的叠加（如双缝两束、薄膜两束）。 衍射是“无限多子波源”的叠加（缝内每一点都是源）。 实际现象中二者常共存：双缝图样 = 单缝衍射包络 + 双缝干涉条纹。