衍射和干涉的区别

衍射和干涉的关键区别在于,光的衍射是由于波前不同部分产生的次级小波的叠加而产生的(简单地说,当光束通过狭缝时,光的扩散)。干涉是来自两个相干光源的光波叠加的结果。

另一个重要的区别是,在衍射的情况下,所有明亮条纹的强度是不一样的,但在干涉的情况下是一样的。在这节课中,我们将讨论区分这两者的其他一些参数。

内容:衍射与干涉

  1. 比较图
  2. 定义
  3. 关键的不同点
  4. 结论

比较图

比较的基础 衍射 干扰
基本 由于次级小波的叠加而产生。 由于两个光源的光波的叠加而发生。
边缘强度 所有的边缘都不一样。 所有的边缘都一样。
边缘的宽度 不平等的 平等的
条纹间距 不均匀 统一的
狭缝或障碍 要求 不是必需的
波的传播方向 被分散后会发生变化。 叠加后保持不变。
极大值和极小值的对比 可怜的

衍射的定义

衍射是光波通过狭缝或任何小间隙时的扩散现象。

但这里值得注意的是,波的波长必须与狭缝的尺寸相当。

在大开口的情况下,光波不会在边缘处弯曲。而在较小的开口弯曲是相当明显的。

但是对于狭缝的非常小的尺寸,开口作为一个单独的源,因此允许波在狭缝之后在整个表面上传播。

下图是光波衍射的过程:

衍射

下图显示了波的衍射模式:

衍射图样

图案中的最大值代表亮区,而最小值代表屏幕上的暗区。

干扰的定义

干涉是在同一介质中传播的两个相干光源发出的两种或两种以上光波的叠加行为。我们知道相干光源提供相同频率和恒定相位差的光波。

因此,两种本质上相干的波在相互交叉时相互叠加。因此,波的叠加给出了由分开的波引起的扰动的代数加法。

这里需要注意的是,合成波的强度依赖于两分量波的振幅和相位关系。

因此,在此基础上,将干扰分为两类:

1.相长干涉当两个叠加的波具有相同的振幅和相位时,合成波的强度将高于两个分开的波。

更具体地说,合成波的振幅是将要叠加的波振幅的两倍。

这种干涉称为相长干涉。下图显示了波的相长干涉:

相长干涉

2.相消干涉如果两个叠加的波具有相同的振幅但相位相反,则合成波的强度将小于两个分开的波。这两种波的振幅将相加,但由于这两种波处于相反的相位,因此两者相互抵消。

这叫做相消干涉。下图表示相消干涉:
相消干涉

衍射和干涉的关键区别

  1. 衍射是同一波前不同部分的光传播的结果。而干涉是来自两个不同波前的光相互作用的结果。
  2. 条纹的宽度衍射时条纹宽度不相等,干涉时条纹宽度相等。
  3. 衍射拥有贫穷对比极大值和极小值之间的干扰表现出极大值和极小值之间的良好对比。
  4. 衍射才会发生狭缝或障碍是必须的,但对于波的干涉,没有这样的要求。
  5. 由于衍射,传播方向波浪的变化。而在有干涉的情况下,叠加的波沿同一方向传播。
  6. 在衍射不同条纹之间的间距是不均匀的。然而,在干涉的情况下,条纹之间的间隔表现出均匀的性质。
  7. 在衍射的情况下,最小强度点并不是完全黑暗的。与干扰相反,最小强度点显示完全的黑暗。

结论

因此,从上面的讨论可以清楚地看出,干涉是叠加的结果,而衍射是光波扩散的结果。

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