光的干涉与衍射都是光的波动性的表现都是光在遇到障碍物后

PAGE2《光》读后感--光的干涉与衍射干涉与衍射是波动光学中最重要的知识点。虽然它们都反映出光的波动性本质，但是彼此又有明显的区别，而且两者常常在波动现象中同时出现。1光的干涉1.1从定义出发探讨光的干涉特点光的干涉的广义定义为“两束（或多束）频率相同，振动（偏振）方向一致，振动位相差恒定的光在一定的空间范围内叠加后，其强度分布和原来两束（或多束）光的强度之和不同的现象称为光的干涉”。对于这种定义，从方法论的角度看，是一种外延定义法——凡是不属于“非相干叠加”的叠加，均属于“相干叠加”。同时很多教材根据光强空间分布的明显差别，也给出了光的干涉的狭义定义“满足一定条件的两束（或多束）光在空间叠加后，其合振动在有些地方固定的加强，有些地方固定的减弱，强度在空间有一种周期性变化的稳定分布,这种现象称为光的干涉”。这种狭义定义也是我们这里所要讨论的重点。根据定义我们知道光的干涉是有限束光波沿直线传播时，在遇到障碍物后相干叠加，由于接受屏上相干光的相位差而引起强度分布变化。2光的衍射2.1从定义上探讨光的衍射特点光的衍射的定义从广义上说是光在传播过程中，遇到障碍物时产生的偏离几何光学规律从而引起光强重新分布的现象，也称为绕射。该定义指出光的衍射是一种区别与几何光学规律的光的传播现象。当所选光学元件的尺度与波长相当时，光的传播现象明显不同于几何光学所描述的。它也明确给出了产生衍射现象的条件“光波遇到障碍物”，对于任何一束光都会因在空间传播过程中遇到障碍物而使自由波面受损，从而改变波前复振幅，使光表现出衍射行为。障碍物的大小只不过是影响衍射条纹明显的条件，而不是产生衍射的必要条件。这在下文将做出说明。3双缝实验双缝干涉和双缝衍射杨氏双缝实验最早提出干涉的概念和原理，确定了光的波动性本性。但杨氏的观点在当时并没有被认可，其原因之一就在于杨氏双缝干涉实验并不是纯粹的干涉效应，而是一个干涉与衍射的和效应。（1）将双缝衍射光强分布式（10）与杨氏双缝干涉光强分布式（3）进行比较可知：双缝衍射图样是由决定的等振幅双缝干涉条纹受到单缝衍射因子调制的结果，最终使得各级明纹的光强度呈现不等振幅的分布情况。只有当缝宽度为无限细时，双缝的光束才能看做纯的双缝干涉。（2）双缝衍射实际上是两束单缝衍射光的相干叠加，而那个干涉因子基本上决定了包络线中分裂细亮纹的宽度。4光的干涉与衍射的异同点通过对干涉、衍射现象，以及双缝实验的分析，得出干涉和衍射以下几方面异同点：(1)光的干涉和衍射都是重要的光学现象，都是建立在波动光学基础之上的概念，它们之间不存在物理实质上的差别都是次波相干叠加引起的结果。(2)光的干涉是光沿直线传播，在有限数量的光束之间由于光程差的变化而形成叠加效应；衍射是光在传播过程中由于波阵面受到限制，光的传播偏离了原来传播的方向，使无穷多个次波之间由于光程差而形成叠加效应。(3)在计算某场点P的光强时，对于干涉数学上采用分离的有限项求和的办法，用矢量图解时，其矢量图为折线图；而对于衍射在数学上处理是采用连续域上求积分的方法，用矢量图解时，其矢量图为光滑的圆弧。(4)从现象的表现上来看，干涉图样是明暗相间，光强分布均匀的等距条纹；衍射图样的条纹间距不相等，光强分布相对集中，其中零级衍射集中了衍射光能的90﹪。(5)当缝宽a<<满足时，每一个小缝相当于一个线光源，其发出的次波的振幅可以认为是均匀的，他们均按几何模型传播，每一个细缝不能再进行细分，不必考虑同一光束之间的次波叠加，只须考虑缝与缝之间的波的叠加。此问题属于纯干涉效应。当a与的数量级相当时，每一个缝中发出的波明显不是等振幅的，它可以看成是连续的无限多个次波的连续叠加。此类问题属于纯衍射效应。(6)虽然干涉和衍射有所区别，但两者并非对立的。它们可以被视为一个统一的现象，都是波的相干叠加结果。只是由于各种条件的不同，在一定的条件下，相对地表现出干涉或衍射现象而已。通过对干涉和衍射的相关知识的学习，我们知道两者都是光的波动性的表现，都是光在遇到障碍物后所表现出的光强不均匀分布。两者在本质上是统一的，共处于“线性波的相干叠加”这个统一体中，并在一定的条件下发生转化。在学习过程中，我们可以尝试借助双缝实验(双缝干涉和双缝衍射)，从两