大学物理 干涉与衍射的区别论文

物理光学

干涉与衍射的区别

光学是物理学中较古老的一门应用性较强的基础性学科,要真正理解光，理

解光场中可能发生的各种绚丽多彩的现象，必须从光的波动性着手，只有从光的

波动理论才能看出几何光学理论的限度。光的波动性最好的体现就在于光的干涉

和衍射。

------引言

干涉和衍射现象是一切波动所特有的,也是用于判断某种物质是否有波动性

的判据。光的干涉与衍射都可以得到明暗相间的色纹，都有力地证明了光的波动

性

从理论上分析,干涉和衍射都是光波发生相干叠加的结果。光波叠加的原理

表述为：对于真空中传播的光或在媒质中传播的不太强的光,当几列光波相遇时,

其合成光波的光矢量E等于各分光波的光矢量E1,E2,E3,······的矢量和,即： E=E1+E2+E3······=∑Ei

而在相遇区外，各列光波仍保持各自原有的特性（频率，波长，振动方向等）和传播方向继续传播，就好像在各自的路径上没有遇到其他的波一样。

光的干涉：

光的干涉现象的广义定义为：“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，其光强度分布与原来两束（或

多束）光的强度之和不同的现象。”为了突出“相干叠加”与“非相干叠加”在

空间强度分布的明显的差别，又有了狭义的定义：“满足一定条件的两束（或多

束）光在空间叠加后，其合振动有些地方固定的加强，有些地方固定的减弱，强

度在空间在有一种周期性的变化的稳定分布”。简单的说，光的干涉就是因波的

叠加引起强度重新分布的现象。

产生干涉现象的条件是：（1）参与叠加的各波同频；（2）对于矢量波，只有参与

叠加的各波振动的平行分量相干； （3）参与叠加的各波之间具有固定的相位差。 光的衍射：

让我们在日常生活中来观察光的衍射现象，伸出你的手，把两个指头并拢靠

近眼睛，通过指缝观看电灯灯丝，使缝与灯丝平行，可以看到灯丝两旁有明暗相

间的并带有彩色的平行条纹，这就是光通过指缝产生的衍射现象。

“光在传播过程中遇到障碍物时产生的偏离直线传播的现象，称为光的衍

射”。从广义上讲，光在传播过程中，遇到障碍物时产生的偏离几何光学规律传

播从二光强重新分布的现象，都称为衍射。

光的直线传播和衍射现象是有内在联系的，衍射现象是光的波动特性的最基

本的表现，光的直线传播不过是光的衍射现象的极限而已。惠更斯－菲涅尔原理

指出。在同一波面上所有各点所发次波在某一定点的叠加，当波面完全不遮蔽时，叠加的结果仍形成光的直线传播，如果波面的某些部分受到遮蔽或者说波面不完

整，以致这些部分所发次波不能达到观察点，叠加时缺少了这些次波的叠加，便

发现有明暗条纹的衍射现象。

下面我们来研究一下光的干涉与衍射的联系与区别

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