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單縫衍射

原圖鏈接來自搜狗的圖片

單縫衍射是光在傳播過程中遇到障礙物，光波會繞過障礙物繼續傳播的一種現象。如果波長與縫、孔或障礙物尺寸相當或者更大時，衍射現象最明顯。

簡介

光源和光屏到障礙物的距離均不是很遠，並且沒有使用透鏡。此時光線不是平行光，即波陣面不是平面。這種情況是菲涅爾最早（1818年）描述的，所以稱為菲涅爾衍射。光源和光屏到障礙物的距離都很大，此時入射光為平行光，波面是平面，衍射光也是平行光。這種衍射稱為夫琅禾費衍射，它是夫琅禾費（J.von Fraunhofer）最早描述的（1821--1822年）。在實驗室里，我們可以很容易的用透鏡使入射球面光波變成平行光，很容易實現夫琅禾費衍射的條件惠更斯原理表明，波源發出的波陣面上的每一點都可視為一個新的子波源。這些子波源發出次級子波，其後任一時刻次級子波的包跡決定新的波陣面。惠更斯原理用光波能確定光波的傳播方向，但不能確定沿不同方向傳播的光振動的振幅。菲涅爾在次級子波概念的基礎上，提出的「子波相干疊加」理論，又稱為 惠更斯-菲涅爾原理。這個原理表述為：同一波面上的每一微小面元都可以看作是新的振動中心，它們發出次級子波。這些次級子波經傳播而在空間某點相遇時，該點的振動是所有這些次級子波在該點的相干疊加。

評價

具有相同θ角的屏上部位具有相同的光強，因而屏上的衍射圖樣是一些相互平行的條紋，他們都平行於狹縫。對於θ=0的地方，各衍射光線之間由於沒有光程差而相干加強，因而此處光強最大。最大光強與狹縫寬度的平方成正比，最大光強又稱為主極大或零級衍射斑規定相鄰暗紋的角距離為其間明紋的角寬度，即相鄰暗紋間的區域為對應明紋範圍，中央主極大的 半角寬度為不難得到各次級大的寬度均相等，均等於中央主極大的半寬度。