“衍射的实质是干涉”这种说法正确么?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/22 19:41:40
很多资料都表示“光的衍射实质上是光的干涉”(包括我们高二粤教版物理书),但是我就是不怎么理解。比如,这些资料还说到“光的衍射是无条件的,有明显衍射才是有条件的,而光的干涉必须是有条件的!”这样看来,既然“光的衍射实质上是光的干涉”,那么光的干涉岂不是也是无条件的?这些资料的说法是不是自相矛盾呀?请知道的老师指点!谢谢!
达者为师!称你libuwei老师是应该的,这是对你的尊重,也是对知识的尊重!我认为乐为人师是好事呀,没什么好惭愧的。呵呵。要是我的知识也有你渊博我也会乐为人师拉,这可是鞭策自己进步的好动力呀!要做别人老师,自己就要汲取比别人更多的知识……我可以大胆设想,孔夫子要不是广招门徒,我想他很可能没现在那样优秀!继续“乐为人师”吧,相信你会更优秀,会给更多人带来帮助的,呵呵~~对于我上面提的问题,我问了我学校的一个老教师,他的意思是“衍射是无条件的,只是产生衍射条纹的实质是干涉,所有衍射和干涉都是波"叠加"的结果.”换句话说,就是衍射不一定是干涉,只有产生衍射条纹的衍射才是干涉造成的,而无论是干涉还是衍射的实质都是波的叠加!我听了觉得也有道理,真是有点晕了,到底哪种说法更准确呢?呵呵,请高手们来帮忙分析分析,谢谢了!

这个问题,楼上的回答是正确的,也即,衍射的实质是干涉!

衍射是无数个干涉的综合效果,在大学物理里面,衍射的数学公式就是通过干涉的数学公式推导出来的,是一个两点干涉数学公式的积分,积分范围就是衍射孔的上下边缘。

然后再解释你所说的条件和无条件。其实,所谓的条件无条件,用数学方法表示,是最明确的,简单的说,干涉的数学公式,是运用更基本的数学原理推导出来的,即是两个波函数的相互叠加(数学形式就是两个三角函数的代数学的运算),这个干涉数学公式,是不依靠衍射公式推导的,也不依靠物理条件推导的,纯粹是数学推导。(注意:高中范围里面的干涉定义,在物理学上,是不严谨的,是适用于高中知识范围的简单模型,请你注意,所谓干涉的条件,都有限定词,就是明显的干涉是有条件的,实际上,干涉是没有物理条件限制的)。然后,衍射公式是由干涉公式的积分推导,所以,在这个意义上来说,衍射的本质是干涉。
如果,你还不明白,我就只能如下解释。物理学上的干涉概念,是一个理想的物理模型(就像高中物理运动学里面点运动模型),它的模型建构在两个点光源相互叠加上面,其实点光源是不可能存在我们这个物理世界里面的,它是一个数学化的物理存在,因而,干涉模型,是不受物理条件限制的(包括上面频率啊,等相位啊,等距离啊),干涉模型的建立,纯粹就是讨论数学上面的两个波函数的叠加问题,并且做为光学里面,讨论其他多光源相互作用的数学基础。(单光源运动作用问题的数学基础就是点光源的波函数,早期是牛顿的粒子说和惠更斯原理)。
那么,现在就可以回头看衍射了,衍射的小孔或障碍物,都是有物理尺寸的,所以,它必然受到物理条件限制的,它必然不能是数学模型,(如果它没有物理尺寸,就是点光源了,那问题就成了点光源的传播问题了,你说是牛顿用粒子说解释对呢,还是惠更斯用波动说解释对呢,呵呵),实质上,衍射问题就被处理成为,无穷多个点光源(把那个有物理长度的孔,线分割成无穷个点)的相互叠加的问题,物理学家偷懒,就再简化为无穷个两点干涉问题,这样,他们就用上了已经推导出的两点干涉公式了。在这个意义上说,衍射实质还是干涉。因为干涉是普适的模型,而衍射是实际的物理问题。
好了,总结一下,你提这个问题,不是你没有学透,而是高中的书不能讲透(没有学微积分),所以会思考的同学就会有疑问。另外,