衍射光的角度與哪些物理量有關

1. 衍射角受哪些因素影響

根據單縫衍射暗紋公式dsinθ=kλ（k=1,2,3···）
衍射角θ=sinθ=kλ/d
所以衍射角與入射光波長和單縫縫寬有關

2. 光與物質相互作用與哪些物理參數有關

1.眼見電磁波譜
編輯本義項
編輯本段介紹
光光類眼睛看見種電磁波稱見光譜科定義光指所電磁波譜光由光基本粒組具粒性與波性稱波粒二象性光真空、空氣、水等透明物質傳播於見光范圍沒明確界限般眼睛所能接受光波380～760nm間看光自於太陽或藉助於產光設備包括白熾燈泡、熒光燈管、激光器、螢火蟲等光類存或缺物質光語非同名歌曲
編輯本段光奧秘
蘇格蘭物理家詹姆士·克拉克·麥克斯韋——19世紀物理界巨研究問世物理家才光定律確定解某些意義說麥克斯韋邁克爾·拉第立面拉第試驗著驚直覺卻完全沒受式訓練與拉第同代麥克斯韋則高等數師劍橋擅數物理艾薩克·牛頓於兩世紀前完自工作
牛頓發明微積微積微程語言表述描述事物間空間何順利經歷細微變化海洋波浪、液體、氣體炮彈運都用微程語言進行描述麥克斯韋抱著清晰目標始工作——用精確微程表達拉第革命性研究結立場
麥克斯韋拉第電場轉變磁場且反亦發現著手採用拉第於力場描述並且用微程精確語言重寫現代科重要程組組8看起十艱深程式世界每位物理家工程師研究階段習掌握電磁都必須努力消化些程式
隨麥克斯韋向自提具決定性意義問題：磁場轉變電場並且反亦若永遠斷相互轉變發情況麥克斯韋發現些電—磁場製造種波與海洋波十類似令吃驚計算些波速度發現光速度1864發現事實預言性寫道：速度與光速接近看我充理由相信光本身種電磁干擾
能類歷史偉發現史第光奧秘終於揭麥克斯韋突意識光輝、落紅焰、彩虹絢麗色彩空閃爍星光都用匆匆寫頁紙波描述今我意識整電磁波譜——電視線、紅外線、見光、紫外線、X射線、微波γ射線都麥克斯韋波即振拉第力場根據斯坦相論光路強引力場光線扭曲
光具波粒二重性
2012海空《光空》論述；光世界類觀測超光速物質光類能知極限速度物點光造類世界
編輯本段光科
光種類眼睛見電磁波（見光譜）科定義光候指所電磁波譜光由種稱光基本粒組具粒性與波性或稱波粒二象性
光真空、空氣、水等透明物質傳播極光(9張)光速度：真空光速宇宙快速度物理用c表示
光真空1s能傳播299792458m說真空光速c=2.99792458×10^8m/s其各種介質速度都比真空空氣光速約2.99792000×10^8m/s我計算真空或空氣光速取c=3×10^8m/s.(快極限速度）光水速度比真空約真空光速3/4；光玻璃速度比真空更約真空光速2/3飛光速繞球運行1s間內能夠繞球運行7.5圈；太陽發光要經8min達球輛1000km/h賽車停跑要經17間才能跑完太陽球距離
類肉眼所能看見光整電磁波譜部電磁波見光譜范圍約390～760nm(1nm=10^-9m=0.000000001m)
光造光（激光）自光（太陽光）
自身發光物體稱光源光源冷光源熱光源圖造光源
夜空禮花
實驗證明光電磁輻射部電磁波波范圍約紅光0.77微米紫光0.39微米間波0.77微米1000微米左右電磁波稱紅外線0.39微米0.04微米左右稱紫外線紅外線紫外線能引起視覺用光儀器或攝影量度探測種發光物體存所光光概念延伸紅外線紫外線領域甚至X射線均認光見光光譜電磁光譜部
眼各種波見光具同敏性實驗證明眼於波555納米黃綠色光敏種波輻射能引起眼視覺越偏離555nm輻射見度越
光具波粒二象性即既光看作種頻率高電磁波光看粒即光量簡稱光
光速取代保存巴黎際計量局鉑制米原器選作定義米標准並且約定光速嚴格等於299,792,458米/秒數值與米定義秒定義致隨著實驗精度斷提高光速數值所改變米定義1/299,792,458秒內光通路程光速用c表示
光球命源光類依據光類認識外部世界工具光信息理想載體或傳播媒質
據統計類官收外部世界總信息至少90%通眼睛
束光投射物體發反射、折射、干涉及衍射等現象
光線均勻同種介質沿直線傳播
光波包括紅外線波比微波更短頻率更高電通信微波通信向光通信向發展種自種必趨勢
普通光：般情況光由許光組熒光（普通太陽光、燈光、燭光等）光與光間毫關聯即波、相位偏振向、傳播向象支組織、紀律光部隊各光都散兵游勇能做行致
光遇水面、玻璃及其許物體表面都發反射（Reflection)例：垂直於鏡面直線叫做線；入射光線與線夾角叫做入射角；反射光線與線夾角叫做反射角反射現象反射光線、入射光線線都同平面內；反射光線、入射光線居線兩側；反射角等於入射角光反射定律（Reflection law）讓光逆著反射光線向射鏡面反射逆著原入射光向射表明反射現象光路逆反射物理兩種：鏡面反射漫反射鏡面反射發十光滑物體表面（鏡面）兩條平行光線能反射物體反射仍處於平行狀態凹凸平表面（白紙）光線向著四面八反射種反射叫做漫反射數反射現象漫反射
光線種介質斜射入另種介質傳播向發偏折種現象叫做光折射（Refraction）折射光線與線夾角叫折射角射入介質密度於原本
星光
光線所介質密度則折射角於入射角反若於則折射角於入射角若入射角0折射角零屬於反射部光折射同種均勻介質產理論向射入產折射清界線且般幾層平面故論何看都產折射岸看平靜湖水底部屬於第種折射看見海市蜃樓屬於第二種折射凸透鏡凹透鏡兩種見鏡片所產效第種折射折射現象光路逆
激光——光新
激光光束所光都相互關聯即頻率（或波）致、相位致、偏振向致、傳播向致激光像支紀律嚴明光部隊行致著極強戰鬥力許事情激光能做陽光、燈光、燭光能做主要原
光源種類
光源三種
第種熱效應產光太陽光例外蠟燭等物品都類光隨著溫度變化改變顏色
第二種原發光熒光燈燈管內壁塗抹熒光物質電磁波能量激發產光外霓虹燈原理原發光具獨自基本色彩
第三種同步加速器（Synchrotron）發光同攜帶強能量原爐發光種我幾乎沒接觸種光機
光色散
復色光解單色光現象叫光色散牛頓1666先利用三棱鏡觀察光色散白光解彩色光帶(光譜)色散現象說明光媒質速度（或折射率n=c/v）隨光頻率變光色散用三棱鏡衍射光柵干涉儀等實現
白光由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等各種色光組叫做復色光紅、橙、黃、綠等色光叫做單色光
色散：復色光解單色光形光譜現象叫做光色散色散利用棱鏡或光柵等作色散系統儀器實現復色光進入棱鏡由於各種頻率光具同折射率各種色光傳播向同程度偏折離棱鏡各自散形光譜
dispersion of light
介質折射率隨光波頻率或真空波變現象復色光介質界面折射介質同波光同折射率各色光折射角同彼離1672牛頓利用三棱鏡太陽光解彩色光帶首作色散實驗通用介質折射率n或色散率dn/dλ與波λ關系描述色散規律任何介質色散均色散反色散兩種
復色光解單色光形光譜現象．讓束白光射玻璃棱鏡光線經棱鏡折射另側面白紙屏形條彩色光帶其顏色排列靠近棱鏡頂角端紅色靠近底邊端紫色間依橙黃綠藍靛光帶叫光譜．光譜每種色光能再解其色光稱單色光．由單色光混合光叫復色光．自界太陽光、白熾電燈光燈發光都復色光．光照物體部光物體反射部光物體吸收透光決定透明物體顏色反射光決定透明物體顏色同物體同顏色反射、吸收透情況同呈現同色彩
陽光
比黃色光照藍色物體物體顯示黑色藍色物體能反射藍色光能反射黃色光所黃色光吸收能看黑色白色反射所色
光實質：原核外電能量 躍遷更高軌道 軌道穩定 要躍遷 躍遷釋放光 光形式向外發能量 躍遷能級同 釋放能量同 光波同 光顏色
光底值研究必需研究問題今物理院已經達瓶頸即相論與量論沖突光本質基本微粒像聲音波（若波介質傳播）未研究具指導性作用
目前比較合理觀點光既種粒同種波具波粒二象性像水滴水波關系
基本特性
所光論自光或工室內光都其特徵：
1.明暗度：明暗度表示光強弱隨光源能量距離變化變化
2.向：光源向容易確定光源諸雲氣漫射光向難確定甚至完全迷失
3.色彩：光隨同光本源並隨穿越物質同變化種色彩自光色彩與白熾燈光或電閃光燈作用色彩同且陽光本身色彩隨氣條件辰變化變化
編輯本段相關說
光電磁說
說明光本質電磁波理論電磁輻射僅與光相同並且其反射、折射及偏振性質相同）由麥克斯韋理論研究表明空間電磁場光速傳播結論已赫茲實驗證實麥克斯韋1865結論：光種電磁現象按照麥克斯韋理論c/v=√( ε* μ)
式c真空光速ν介電數ε導磁系數μ媒質光速c/v=n(折射率)所n=√( ε* μ)
關系式給物質光數電數磁數間關系述公式看n應隨著光波λ改變解釋光色散現象羅侖茲1896創立電論理論看介電數ε依賴於電磁場頻率即依賴於波變搞清光色散現象光電磁理論能夠說明光傳播、干涉、衍射、散射、偏振等許現象能解釋光與物質相互作用能量量化轉換性質所需要近代量理論補充
光微粒說
關於光本性種說17世紀曾牛頓等所提倡種說認光由光源發微粒、光源沿直線行進至照物想像束由發光體射向照物高速微粒說直觀解釋光直進及反射折射等現象曾普遍接受；直19世紀初光干涉等現象發現才波說所推翻1905提光種具粒性實物（光）觀念並摒棄光具波性質種關於光波粒二象性認識量理論基礎
光波說
關於光本性種說第位提光波說與牛頓同代荷蘭惠更斯17世紀創立光波說與光微粒說相立認光種波由發光體引起聲依靠媒質傳播種說直19世紀初光干涉衍射現象發現才廣泛承認19世紀期電磁發展確定光實際種電磁波並同聲波機械波1888德物理家赫茲用實驗證明電磁波存奠定光電磁理論理論能夠說明光傳播、干涉、衍射、散射、偏振等許現象
光波粒二象性
光電效應及康普頓效應辯駁證明光種粒光干涉光衍射表明光確實種波光底光種波同種粒光具波粒二象性現代物理答
編輯本段光應用
能源（清潔能源）、電（電腦、電視、投影儀等）、通信（光纖）、醫療保健（γ光刀、B超儀、光波房、光波發汗房、X光機）等

陽光
光研究歷史力古希臘代受注意光反射定律早歐幾代已經聞名自科與宗教離前類於光本質理解幾乎再沒進步停留光傳播、運用等形式理解層面（ 另歷史告訴我古早戰初期墨創始墨便發現光反射定律建立光體系）十七世紀問題已經始存波說粒說兩種聲音：荷蘭物理家惠更斯1690版《光論》書提光波說推導光反射折射定律圓滿解釋光速光密介質減原同解釋光進入冰洲石所 產雙折射現象；英物理家牛頓則堅持光微粒說1704版《光》書提發光物體發射直線運微粒微粒流沖擊視網膜引起視覺能解釋光折射與反射甚至經修改能解釋格馬爾迪發現衍射現象十九世紀英物理家麥克斯韋引入位移電流概念建立電磁基本程創立光電磁說通證明電微波真空傳播速度等於光真空傳播速度推導光電磁波本質相同即光定波電磁波二十世紀量理論相論相繼建立物理由經典物理進入現代物理
1905美物理家斯坦提著名光電效應認紫外線照射物體表面能量傳給表面電使擺脫原核束縛表面釋放斯坦光解釋種能量集合——光1925物理家德布羅意提所物質都具波粒二象性理論即認所物體都既波粒隨德著名物理家普朗克等數位科家建立量物理說類物質屬性理解完全展拓綜所述光本質應該認光具波粒二相性波含義並聲波、水波機械波種統計意義波說量光行所體現波性質同光具態質量根據斯坦質能程算其質量
編輯本段光與眼睛
光電磁輻射種形式見光僅僅電磁輻射部其亮度顏色能夠眼所知光眼能夠知電磁輻射其波范圍約380 nm至780 nm見輻射光譜范圍沒非精確界限
眼光譜靈敏度曲線
視網膜接收輻射功率及觀測者視覺靈敏度存定影響
眼睛種光系統能夠視網膜產圖像由各種同部組包括角膜、水狀體、虹膜、晶狀體及玻璃體等使眼睛能夠針105系數變化照明水平簡單快速做反應眼睛能夠知照度10-12勒克斯（相於夜空黯淡星光）
能夠知光眼包含兩種光器：
* 錐狀細胞使我能夠看各種顏色（明視覺）波555 nm黃綠光譜區域其靈敏度高（光曲線V (l)）
* 靈敏度極高桿狀細胞使我看黑白畫面（夜間視覺）波l = 507 nm綠光光譜區域其靈敏度高（夜間視覺曲線V』 (l)）
編輯本段光波
描述 波范圍
紫外線輻射 – C (UV-C) 100 – 280 nm
紫外線輻射 – B (UV-B) 280 – 315 nm
紫外線輻射 – A (UV-A) 315 – 380 nm
見光 380 – 780 nm
紅外線 A (IR-A) 780 nm – 1.4 mm
紅外線 B (IR-B) 1.4 – 3 mm
紅外線 C (IR-C) 3 mm – 1 mm
編輯本段文字字義
【guāng】
光 light；ray；honor；merely；naked；scenery；smooth；
光guāng
〈名〉
(1)
(意甲骨文字形火本義：光芒光亮)


(2)
同本義 [light;ray]
光明――《說文》
光晃晃晃亦言廣所照廣遠――《釋名·釋》
與月兮齊光――《楚辭·九歌·雲君》
能游冥冥者與月同光――《淮南·俶真》
月淑清揚光――《淮南·本經》
光――《易·觀》
夜未央庭燎光――《詩·雅·庭燎》
推志雖與月爭光――《史記·屈原列傳》
光遠自耀者――《左傳·庄公二十二》
光明耀――《語·晉語》
容光必照焉――《孟》
山口彷彿若光――晉·陶淵明《桃花源記》
紅光縷起土橋直射城西――清·邵蘅《閻典史傳》
(3)
：陽光；燈光；反光(反射光線);色光(帶顏色光);晨光(清晨太陽光);曙光(清晨光);光晃(光芒閃爍)
(4)
激光
色澤；光彩 [color and luster]
妾綉腰襦葳蕤自光――《玉台新詠·古詩焦仲卿妻作》
蛾臉舒袖光――唐·李朝威《柳毅傳》
(5)
：絲光；油光(光亮潤澤);光色(光彩色澤);砑光
(6)
榮耀；昭著 [honor;glory]
邦家光――《詩·齊風·南山台》
明《袁立晉秩兵部右侍郎夫婦誥》：荷寵光彌耀於魚軒
連我臉色都光――《儒林外史》
士處世望名譽光道德行難已――唐·韓愈《原毀》
(7)
：爭光；沾光；光寵(光榮；增光);光(爭光);光(光輝達於);光隆(光輝隆盛);光爛(光輝明亮);光晶(光輝);光赫(光輝顯赫)
(8)
光陰光 [time]
始屏憂愉思樂茲情於寸光――南朝宋·鮑照《觀漏賦》
(9)
：寸光(短暫光陰);光陰荏苒(光逝荏苒：[間]漸漸);光景梭(光陰梭形容間快);光陰拈指(陽光彈指間逝形容間快)
(10)
景色 [scenery]
光碧萬頃――宋·范仲淹《岳陽樓記》
(11)
：風光；山光
(12)
恩慧；處 [favor]：叨光；沾光；借光
(13)
特指、月、星辰等體 [sun,moon,star]：光岳(光：星辰岳：河山)

3. 激光實驗中,衍射圖樣與哪些因素有關

與入射光波長、衍射狹縫寬度（小孔就是直徑）、觀察屏距離等有關。

一個簡單的方法是，你可以看看衍射圖樣的公式，裡面有哪些變數就說明跟哪些量有關。

4. 影響散射 衍射的因素都有哪些和頻率的關系是什麼

障礙物或者通道的尺寸越接近波的波長,波越容易被衍射（散射）
如果波速一定,那麼波長就和頻率成反比,衍射和波長有關,就和頻率有關了

5. 光柵常數一定時,入射光波波長變大,則衍射角做什麼變化

入射光的波長的變化的大小的，衍射角的變化角度的。

1、光柵是由許多平行排列的等間距等寬度的狹縫組成，光柵衍射是單縫衍射調制下的多縫干涉；

2、從衍射所形成的衍射條紋看，單縫衍射的明紋寬，亮度不夠，明紋與明紋間距不明顯，不易辨別。而光柵衍射形成的明紋細且明亮，明紋與明紋的間距大，易辨別與測量。

(5)衍射光的角度與哪些物理量有關擴展閱讀：

波在傳播時，波陣面上的每個點都可以被認為是一個單獨的次波源；這些次波源再發出球面次波，則以後某一時刻的波陣面，就是該時刻這些球面次波的包跡面（惠更斯原理）。一個理想的衍射光柵可以認為由一組等間距的無限長無限窄狹縫組成，狹縫之間的間距為d，稱為光柵常數。

6. 關於光的衍射

本質?那就惠更斯原理吧.比較本質了.或者從物理光學(波動光學)角度解出波在空間的強度分布,會發現衍射現象.

7. 波長、頻率、速度、干涉、衍射、折射率之間的關系

r=c/v c是光速 v是介質中的光速 波長越長折射率越小。從波粒二象性的角度可以這么理解，波長越短頻率越高，粒子性越突出；反之，波長越長頻率越低，波動性越突出。在波與界面發生作用時，波動性越強的穿透能力越強，被折射的程度就比較小；而粒子性強的被彈射的程度就越高，因此折射的程度也越大。就像打撞球球被彈開一樣，就像水面上的波紋能傳播到擋在它前面的石頭一樣（衍射）。 光的干涉與衍射的本質區別
光的干涉與衍射有何本質區別？我所見到的大學課本，都未做出說明，只有哈里德（美國）的《物理學》一針見血地做了解釋。該書寥寥數語，言簡意亥，現稍詳說之。
從同一波陣面上互相分離的各點，發出的分列的波，在觀察處振幅相加，就成干涉；從同一波陣面上有限大的面積上連續的各點，發出的許許多多子波，在觀察處，振幅逐點連續相加，就成衍射。
1、光的干涉
光能產生偏振，證明光是橫波，它的振動位移與振動狀態的傳播方向相垂直，因此，光的波動方程為
y==Acos 2π（υt + r/λ）
式中，y——振動位移，υ——頻率，t——時間變數，r——光程（從光源到觀察處的距離），λ——波長，λ==c/υ，c為波速（光速）。
2π（υt + r/λ）——位相
兩列同頻同向的波，在觀察處相遇，如果位相差Δφ==2 kπ（同相），則波峰與波峰相遇，波谷與波谷相遇，振幅加強，形成明紋；如果位相差Δφ==（2 k+1）π（反相），則波峰與波谷相遇，波谷與波峰相遇，振幅減弱，形成暗紋，即
Δφ==2π（r2-r1）/λ==2 kπ，加強（明紋）
Δφ==2π（r2-r1）/λ==（2 k+1）π，減弱（暗紋）
整理後，有
Δφ=δ= r2-r1== 2 k（λ/2）== kλ，加強（明紋） （001式）
Δφ=δ= r2-r1==（2 k+1）（λ/2），減弱（暗紋） （002式）
表明，對同頻同向的波，位相差Δφ及明紋暗紋的形成條價，僅由光程差決定。

不同的干涉機構，例如雙縫干涉（捏菲爾棱鏡）、薄膜干涉、尖劈干涉（牛頓環），光程差δ的表示各不相同，但其明紋暗紋的形成規律是一樣的。
2、光的衍射
前已指出，從同一波陣面上有限大的面積上連續的各點，發出的許許多多子波，在觀察處，振幅逐點連續相加，就成衍射。
幅逐點連續相加，其數學實質，就是積分。我們採用簡化的處理方法：按到觀察處的光程，劃分為若干個半波帶（同一波帶的光程相同，相鄰波帶的光程差為λ/2）。
（1）如果半波帶的數目為偶數（2 k），而相鄰波帶的光程差又為λ/2，兩兩相消，故此時形成暗紋，即
δ== 2 k（λ/2）為暗紋，
注意：此正是干涉形成明紋的條件。
（2）如果半波帶的數目為奇數（2 k+1），相鄰波帶兩兩相消之後，必然剩下一個波帶，它就形成明紋，即
δ== （2 k+1）（λ/2）為明紋，
注意：此正是干涉形成暗紋的條件。

形成衍射明紋的那個半波帶，僅是整個光束的一小部分，所以衍射明紋沒有干涉明紋的亮度大——此與實驗事實剛好吻合，證明如上解釋衍射明紋的形成，是正確的。

干涉明紋，Δφ== 2 k（λ/2）== kλ
亮度與明紋級數無關。
衍射明紋，Δφ==（2 k+1）（λ/2）
級數越多，半波帶數目就越多，兩兩相消之後，形成衍射明紋的那個半波帶，占整個光束的比重就越小，所以衍射明紋的級數越大，亮度越小（中央明紋亮度最大）
——此與實驗事實剛好吻合，證明如上解釋衍射明紋的形成，是正確的。

8. 衍射方向取決於什麼晶體的什麼結構因素

晶體內部結構基元之間散射X射線相互干涉，強度加強的那些方向。用衍射線偏離入射線的角度表示，是晶體對X射線衍射兩要素之一。
衍射方向決定於晶體內部結構周期重復的方式和晶體安置的方位。測定晶體的衍射方向，可求得晶胞的大小和形狀。布拉格 方程 和勞埃方程 是聯系衍射方向和晶胞大小、形狀的兩個方程。只有滿足這兩個方程的那些方向才產生衍射。

9. 關於光的衍射和和干涉，要掌握哪些知識點，我要全面點的

如果採用單色平行光，則衍射後將產生干涉結果。相干波在空間某處相遇後，因位相不同，相互之間產生干涉作用，引起相互加強或減弱的物理現象。 衍射的結果是產生明暗相間的衍射花紋，代表著衍射方向（角度）和強度。根據衍射花紋可以反過來推測光源和光柵的情況。 為了 衍射圖樣使光能產生明顯的偏向，必須使「光柵間隔」具有與光的波長相同的數量級。用於可見光譜的光柵每毫米要刻有約500條線 。
1913年，勞厄想到，如果晶體中的原子排列是有規則的，那麼晶體可以當作是X射線的三維衍射光柵。X射線波長的數量級是10^-8cm,這與固體中的原子間距大致相同。果然試驗取得了成功，這就是最早的X射線衍射。 顯然，在X射線一定的情況下，根據衍射的花樣可以分析晶體的性質。但為此必須事先建立X射線衍射的方向和強度與晶體結構之間的對應關系。
編輯本段
光的衍射

光在傳播路徑中，遇到不透明或透明的障礙物或者小孔（窄縫），繞過障礙物，產生偏離直線傳播的現象稱為光的衍射。衍射時產生的明暗條紋或光環，叫衍射圖樣。
定義：光波遇到障礙物以後會或多或少地偏離幾何光學傳播定律的現 衍射示意圖象。
包括：單縫衍射、圓孔衍射、圓板衍射及泊松亮斑
產生衍射的條件是：由於光的波長很短，只有十分之幾微米，通常物體都比它大得多，但是當光射向一個針孔、一條狹縫、一根細絲時，可以清楚地看到光的衍射。用單色光照射時效果好一些，如果用復色光，則看到的衍射圖案是彩色的。
任何障礙物都可以使光發生衍射現象，但發生明顯衍射現象的 菲涅爾衍射條件是「苛刻」的。
當障礙物的尺寸遠大於光波的波長時，光可看成沿直線傳播。注意，光的直線傳播只是一種近似的規律，當光的波長比孔或障礙物小得多時，光可看成沿直線傳播；在孔或障礙物可以跟波長相比，甚至比波長還要小時，衍射就十分明顯。由於可見光波長范圍為4×10-7m至7.7×10-7m之間，所以日常生活中很少見到明顯的光的衍射現象。
編輯本段
惠更斯－菲涅爾原理

惠更斯提出，媒質上波陣面上的各點，都可以看成是發射子波的波源，其後任意時刻這些子波的波跡，就是該時刻新的波陣面。惠更斯－菲涅爾原理能定性地描述衍射現象中光的傳播問題。 衍射菲涅爾充實了惠更斯原理，他提出波前上每個面元都可視為子波的波源，在空間某點P的振動是所有這些子波在該點產生的相干振動的疊加，稱為惠更斯－菲涅爾原理。
編輯本段
衍射的種類

（1）菲涅爾衍射：光源和觀察點距障礙物為有限遠的衍射稱為菲涅爾衍射。 單縫夫朗和費衍射（2）夫琅和費衍射：光源和觀察點距障礙物為無限遠，即平行光的衍射為夫琅和費衍射。
包括：單縫衍射、圓孔衍射、圓板衍射及泊松亮斑
(1)狹縫衍射
讓激光發出的單色光照射到狹縫上，當狹縫由很寬逐漸減小，在光屏上出現的現象怎樣？
當狹縫很寬時，縫的寬度遠遠大於光的波長，衍射現象極不明顯，光沿直線傳播，在屏上產生一條跟縫寬度相當的亮線；但當縫的寬度調到很窄，可以跟光波相比擬時，光通過縫後就明顯偏離了直線傳播方向，照射到屏上相當寬的地方，並且出現了明暗相間的衍射條紋，狹縫越小，衍射范圍越大，衍射條紋越寬，。但亮度越來越暗。
試驗：可以用游標卡尺調整到肉眼可辨認的最小距離，再通過此縫看 衍射儀光源
(2)小孔衍射
當孔半徑較大時，光沿直線傳播，在屏上得到一個按直線傳播計算出來一樣大小的亮光圓斑；減小孔的半徑，屏上將出現按直線傳播計算出來的倒立的光源的像，即小孔成像；繼續減小孔的半徑，屏上將出現明暗相間的圓形衍射光環。
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衍射的幾何理論

應用射線概念分析電磁波衍射特性的漸近理論，簡稱 GTD。幾何理論是單色波場方程的解在頻率趨於無限時的極限,因而也是適合於高頻情形的漸近解,而這種理論的基本思想是把均勻平面波在無限平界面上的反射和折射、在半無限楔形導體邊緣上的衍射和沿圓柱導體表面的爬行波嚴格解的漸近式，應用於從點源發出的球面波或線源發出的柱面波在圓滑界面上的反射和折射、在弧形導體刃口上的衍射和沿導體凸表面的爬行，並把它作為問題的0階段近解。
衍射的幾何理論
② 反射系數、衍射系數和爬行線的衰減系數採用無限直刃和無限長圓柱上嚴格解的漸近結果。
③ 投射波、反射波和衍射波的場強各與其主曲率半徑的幾何平均數成反比，而確定反射波和衍射波曲率矩陣的原則是相位匹配。所謂相位匹配,如圖3，設A是衍射點，A┡是其鄰點，則，A、A┡兩點所在的衍射波面的相位差與 A、A┡兩點所在的投射波面的相位差應當相同。
衍射的幾何理論最早是由J.B.凱勒於1957年提出來的，後來經許多人的工作而日趨完善，在處理很多異形物體的散射問題以及用數值計算解散射和衍射問題中得到應用。但是，因為嚴格解的漸近式在陰影區與照明區的過渡區域不能成立，所以在這個區域，GTD 不能應用，為了彌補這一缺陷，J.波斯馬等人後來提出一致漸近理論 (UAT)。這個理論的基本思想是，給投射波乘以人為因子,使這因子在照明區內近於1而在陰影區內近於0,在過渡區內則隨著場點趨近於照明區邊界而無限增大。將這乘了因子的投射波與衍射波的漸近式相加能一致連續，這種理論也得到了廣泛的應用。但是，它的基礎僅僅是一個估值(ansatz),而且在刃口以及其他焦散線附近,它和 GTD同樣不能應用。然而射線理論有很多優點，人們仍在探索改進的途徑。
若干個光波（成員波）相遇時產生的光強分布不等於由各個成員波單獨造成的光強分布之和，而出現明暗相間的現象。例如在楊氏雙孔干涉（見楊氏干涉實驗）中，由每一小孔H1或H2出來的子波就是一個成員波，當孔甚小時，由孔H1出來的成員波單獨造成的光強分布 I1(x)在相當大的范圍內 干涉圖樣大致是均勻的；單由從孔H2出來的成員波造成的光強分布I2(x)亦如此。二者之和仍為大致均勻的分布。而由兩個成員波共同造成的光強分布I(x)，則明暗隨位置x的變化十分顯著，顯然不等於I┡(x)。
每個成員波單獨造成大致均勻的光強分布，這相當於要求各成員波本身皆沒有明顯的衍射，因為衍射也會造成明暗相間的條紋（見光的衍射）。所以，當若干成員波在空間某一區域相遇而發生干涉時，應該是指在該區域中可以不考慮每個成員波的衍射。
應注意，前面所說的光強並不是光場強度（正比於振幅平方）的瞬時值，而是在某一段時間間隔Δt內光場強度的平均值或積分值；Δt的長短視檢測手段或裝置的性能而定。例如，人眼觀察時，Δt就是視覺暫留時間；用膠片拍攝時，Δt則為曝光時間。
干涉現象通常表現為光強在空間作相當穩定的明暗相間條紋分布；有時則表現為，當干涉裝置的某一參量隨時間改變時，在某一固定點處接收到的光強按一定規律作強弱交替的變化。
光的干涉現象的發現在歷史上對於由光的微粒說到光的波動說的演進起了不可磨滅的作用。1801年，T.楊提出了干涉原理並首先做出了雙狹縫干涉實驗，同時還對薄膜形成的彩色作了解釋。1811年，D.F.J.阿喇戈首先研究了偏振光的干涉現象。現代，光的干涉已經廣泛地用於精密計量、天文觀測、光彈性應力分析、光學精密加工中的自動控制等許多領域。
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產生條件

綜述
只有兩列光波的頻率相同，相位差[1]恆定，振動方向一致的相干光源，才能產生光的干涉。由兩個普通獨立光源發出的光，不可能具有相同的頻率，更不可能存在固定的相差，因此，不能產生干涉現象。
具體方法
為使合成波場的光強分布在一段時間間隔Δt內穩定，要求：①各成員波的頻率v（因而波長λ ）相同；②任兩成員波的初位相之差在Δt內保持不變。條件②意味著，若干個通常獨立發光的光源，即使它們發出相同頻率的光，這些光相遇時也不會出現干涉現象。原因在於：通常光源發出的光是初位相作無規 光的干涉分布的大量波列，每一波列持續的時間不超過10秒的數量級，就是說，每隔10秒左右，波的初位相就要作一次隨機的改變。而且，任何兩個獨立光源發出波列的初位相又是統計無關的。由此可以想像，當這些獨立光源發出的波相遇時，只在極其短暫的時間內產生一幅確定的條紋圖樣，而每過10秒左右，就換成另一幅圖樣，迄今尚無任何檢測或記錄裝置能夠跟上如此急劇的變化，因而觀測到的乃是上述大量圖樣的平均效果，即均勻的光強分布而非明暗相間的條紋。不過，近代特製的激光器已經做到發出的波列長達數十公里，亦即波列持續時間為10秒的數量級。因此，可以說，若採用時間分辨本領Δt比10秒更短的檢測器（這樣的裝置是可以做到的），則兩個同頻率的獨立激光器發出的光波的干涉，也是能夠觀察到的。另外，以雙波干涉為例還要求：③兩波的振幅不得相差懸殊；④在疊加點兩波的偏振面須大體一致。
當條件③不滿足時，原則上雖然仍能產生干涉條紋，但條紋之明暗區別甚微，干涉現象很不明顯。條件④要求之所以必要是因為，當兩個光波的偏振面相互垂直時，無論二者有任何值的固定位相差，合成場的光強都是同一數值，不會表現出明暗交替（欲觀察明暗交替，須藉助於偏振元件）。
以上四點即為通常所說的相干條件。滿足這些條件的兩個或多個光源或光波，稱為相干光源或相干光波。
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產生相干光波

綜述
由一般光源獲得一組相干光波的辦法是，藉助於一定的光學裝置（干涉裝置）將一個光源發出的光波（源波）分為若干個波。由於這些波來自同一源波，所以，當源波的初位相改變時，各成員波的初位相都隨之作相同的改變，從而它們之間的位相差保持不變。同時，各成員波的偏振方向亦與源波一致，因而在考察點它們的偏振方向也大體相同。一般的干涉裝置又可使各成員波的振幅不太懸殊。於是，當光源發出單一頻率的光時，上述四個條件皆能滿足，從而出現干涉現象。當光源發出許多頻率成分時，每一單頻成分（對應於一定的顏色）會產生相應的一組條紋，這些條紋交疊起來就呈現彩色條紋。
分波陣面法
分波陣面法。將點光源的波陣面分割為兩部分，使之分別通過兩個光具組，經反射、折射或衍射後交迭起來，在一定區域形成干涉。由於波陣面上任一部分都可看作新光源，而且同一波陣面的各個部 光的干涉分有相同的位相，所以這些被分離出來的部分波陣面可作為初相位相同的光源，不論點光源的位相改變得如何快，這些光源的初相位差卻是恆定的。楊氏雙縫、菲涅耳雙面鏡和洛埃鏡等都是這類分波陣面干涉裝置。
分振幅法
分振幅法。當一束光投射到兩種透明媒質的分界面上，光能一部分反射，另一部分折射。這方法叫做分振幅法。最簡單的分振幅干涉裝置是薄膜，它是利用透明薄膜的上下表面對入射光的依次反射，由這些反射光波在空間相遇而形成的干涉現象。由於薄膜的上下表面的反射光來自同一入射光的兩部分，只是經歷不同的路徑而有恆定的相位差，因此它們是相干光。另一種重要的分振幅干涉裝置，是邁克耳孫干涉儀。
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干涉條紋

在各種干涉條紋中，等傾干涉條紋和等厚干涉條紋是比較典型的兩種。以上假定光源發出的是單色光（或者用濾光片從光源所發的許多波長的光中取出某一單色光）。當光源發出的許多波長的光皆發生干涉時，會形成彩色干涉條紋（見白光條紋）。
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干涉分類

雙光波干涉
即兩個成員波的干涉。楊氏雙孔和雙縫干涉、菲涅耳雙鏡干涉及牛頓環等屬於此類。雙光波干涉形成的明暗條紋都不是細銳的，而是光強分布作正弦式的變化，這就是雙光波干涉的特徵。多光波干涉則可形成細銳的條紋。
多光波干涉
即多於兩個成員波的干涉。陸末-格爾克片干涉屬於此類。圖中A為平行平板玻璃，一端開有傾斜的入射窗BC。從S發出的源波經BC進入玻璃片後在其上、下表面間多次反射。每次在上表面反射時，皆同時有一波折射入空氣中。所有各次折射入空氣中的波就是從同一源波按分振幅方式造成的一組成員波。在透鏡L 的焦平面Π上觀測干涉條紋。相鄰兩波在P點的位相差為 公式1式中λ 為光波在真空中的波長，n為玻璃的折射率，t為玻璃片厚度，β 為玻璃片內的光程輔助線與表面法線的夾角。在接收面光強分布的條紋十分細銳，這是多光波干涉的特徵。
偏振光的干涉
在以上所舉的干涉中，各成員波在考察點處可認為偏振方向大體一致。當參與干涉的兩個成員波的偏振面夾有一定角（例如 90°）時，如何產生干涉見偏振光的干涉。
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應用

根據光的干涉原理可以進行長度的精密計量。例如用邁克耳孫干涉儀校準塊規的長度。其方法如下，用單色性很好的激光束（波長為 λ）作為光源，並在邁克耳孫干涉儀的可動鏡臂上裝有精密的觸頭，先使觸頭接觸塊規的一端，然後撤去塊規，令可動鏡移動。這時，每移動λ/2，兩臂中光路的光程差就增加λ，從而置於干涉視場中心的檢測器就輸出一次強弱變化，使記數器的數字增加 1。直到觸頭接觸基面（塊規的另一端面原來放在基面上）為止。若記數器總共增加的數為n,則測得塊規的長度為
公式2精密的裝置可以把n精確到±0.1以下，於是測量長度的誤差不超過±λ/20。
利用干涉現象還可以檢測加工過程中工件表面的幾何形狀與設計要求之間的微小差異。例如要加工一個平面，則可首先用精密工藝製造一個精度很高的平面玻璃板（樣板）。使樣板的平面與待測件的表面接觸，於是此二表面間形成一層空氣薄膜。若待測表面確是很好的平面，則空氣膜到處等厚或者是規則的楔形。當光照射時，薄膜形成的干涉光強呈一片均勻或是平行、等間隔的直條紋。如果待測表面在某些局域偏離了平面，則此處的干涉光強與別處不同或者干涉條紋在該處呈現彎曲。從條紋變異的情況可以推知待測表面偏離平面的情況。偏離量為波長的若干分之一是很容易觀察得到的。
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說明

①在交迭區域內各處的強度如果不完全相同而形成一定的強弱分布，顯示出固定的圖象叫做干涉圖樣。也即對空間某處而言，干涉迭加後的總發光強度不一定等於分光束的發光強度的迭加，而可能大於、等於或小於分光束的發光強度，這是由波的疊加原理決定的（即波峰和波峰相加為兩倍的波峰）。
②通常的獨立光源是不相乾的。這是因為光的輻射一般是由原子的外層電子激發後自動回到正常狀態而產生的。由於輻射原子的能量損失，加上和周圍原子的相互作用，個別原子的輻射過程是雜亂無章而且常常中斷，持續對同甚短，即使在極度稀薄的氣體發光情況下，和周圍原子的相互作用已減至最弱，而單個原子輻射的持續時間也不超過10^-8秒。當某個原子輻射中斷後，受到激發又會重新輻射，但卻具有新韻初相位。這就是說，原子輻射的光波並不是一列連續不斷、振幅和頻率都不隨時間變化的簡諧波，即不是理想的單色光，而是如圖所示，在一段短暫時間內(如τ=10-8s)保持振幅和頻率近似不變，在空間表現為一段有限長度的簡諧波列。此外，不同原子輻射的光波波列的初相位之間也是沒有一定規則的。這些斷續、或長或短、初相位不規則的波列的總體，構成了宏觀的光波。由於原子輻射的這種復雜性，在不同瞬時迭加所得的干涉圖樣相互替換得這樣快和這樣地不規則，以致使通常的探測儀器無法探測 光的干涉這短暫的干涉現象。
盡管不同原子所發的光或同一原子在不同時刻所發的光是不相乾的，但實際的光干涉對光源的要求並不那麼苛刻，其光源的線度遠較原子的線度甚至光的波長都大得多，而且相干光也不是同一時刻發出的。這是因為實際的干涉現象是大量原子發光的宏觀統計平均結果，從微觀上來說，光子只能自己和自己干涉，不同的光子是不相乾的；但是，宏觀的干涉現象卻是大量光子各自干涉結果的統計平均效應。
③由於六十年代激光的問世，已使光源的相乾性大大提高，同時快速光電探測儀器的出現，探測儀器的時間響應常數縮短，以至可以觀察到兩個獨立光源的干涉現象。另，在現在的高中課本中，已經有光的干涉實驗，用激光或者同一燈泡通過雙縫進行實驗）.
1963年瑪格亞和曼德用時間常數為10^-8～10^-9秒的變像管拍攝了兩個獨立的紅寶石激光器發出的激光的干涉條紋。可目視分辨的干涉條紋有23條。
④相干光的獲得。對於普通的光源，保證相位差恆定成為實現干涉的關鍵。為了解決發光機制中初相位的無規則迅速變化和干涉條紋的形成要求相位差恆定的矛盾，可把同一原子所發出的光波分解成兩列或幾列，使各分光束經過不同的光程，然後相遇。這樣，盡管原始光源的初相位頻繁變化，分光束之間仍然可能有恆定的相位差，因此也可能產生干涉現象。
⑤光的干涉現象是光的波動性的最直接、最有力的實驗證據。光的干涉現象是牛頓微粒模型根本無法解釋的，只有用波動說才能圓滿地加以解釋。由牛頓微粒模型可知，兩束光的微粒數應等於每束光的微粒之和，而光的干涉現象要說明的卻是微粒數有所改變，干涉相長處微粒數分布多；干涉相消處，粒子數比單獨一束光的還要少，甚至為零。這些問題都是微粒模型難以說明的。再從另一角度來看光的干涉現象，它也是對光的微粒模型的有力的否定。因為光總是以3×10^8m/s的速度在真空中傳播，不能用人為的方法來使光速作任何改變(除非在不同介質中，光速才有不同。但對於給定的一種介質，光速也是一定的)。干涉相消之點根本無光通過。那麼按照牛頓微粒模型，微粒應該總是以3×10^8m/s的速度作直線運動，在干涉相消處，這些光微粒到那裡去了呢?如果說兩束微粒流在這些點相遇時，由於碰撞而停止了，那麼停止了的(即速度不再是3×lO^8m/s,而是變為零)光微粒究竟是什麼東西呢?如果說是移到干涉相長之處去了，那麼又是什麼力量使它恰恰移到那裡去的呢?所有這些問題都是牛頓微粒模型根本無法回答的。然而波動說卻能令人信服地解釋它，並可由波在空間按一定的位相關系迭加來定量地導出干涉相長和相消的位置以及干涉圖樣的光強分布的函數解析式。
因此干涉現象是波的相干迭加的必然結果，它無可置疑地肯定了光的波動性，我們還可進一步把它推廣到其他現象中去，凡有強弱按一定分布的干涉圖樣出現的現象，都可作為該現象具有波動本性的最可靠最有力的實驗證據。
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參考書目

M.玻恩、E.沃耳夫著，楊葭蓀等譯校：《光學原理》，上冊；黃樂天等譯校：《光學原理》，下冊，科學出版社，北京，1978，1981。(M.Born and E. Wolf,Principles of Optics,5th ed.,Pergamon Press,Oxford,1975.) F. A. Jenkins and H. E. White,Fundamentals of Optics,4th ed.,McGraw-Hill,Kogakusha,1976.