干涉和衍射的联系与区别.PDF

物理与工程 　Vol . 20 　No . 1 　20 10 干涉和衍射的联系与区别 吕太国 (聊城大学物理科学与信息工程学院 ,山东 聊城 　252059) ( 收稿日期 : 摘 　要 　通过理论分析得出双缝实验中空间光场的分布是干涉与衍射共同作用的结果. 在形成 条件 、分布规律以及数学处理方法上说明了干涉和衍射的区别与联系. 关键词 　双光干涉 ;单缝衍射 ;光强分布 CONNECTION AND D IFFERENCE BETWEEN INTERFERENCE AND D IFFRACTION Lv Taiguo ( School of Phy sical Science and Infor mation Engineering , Liaocheng U niver sit y , Liaocheng , Shandong 252059) Abstract 　It i s derived t hrough t heoretical analy si s t hat t he sp atial di st ribution of light fiel d i s re sult ed by bot h int erf erence an d diff raction in t he doubleslit exp eriment . Bot h t he connection and diff erence bet ween int erference and diff raction are int ro duced ba sed o n for min g condition and di st ribution regularit y an d mat hematical t reat ment met ho d . Key Words 　t wobeam int erf erence ; single slit diff raction ; int en sit y di st ributio n 　　光是一种电磁波 ,干涉和衍现象都是波所特 法 ,获得两个相干线光源 ,在两束光重叠的区域便 有的现象 ,因此研究光的干涉和衍射 ,对于认识光 会出现明暗相间的干涉条纹. 但每一个狭缝同时 的波动性具有十分重要的意义. 英国科学家托马 也都会发生衍射 ,如果遮住其中的一个狭缝 ,在屏 斯 ·杨在 19 世纪初设计了杨氏双缝干涉实验 ,他 幕上会发现衍射条纹分布. 干涉条纹与衍射条纹 为光的波动学说的确立奠定了坚实的基础[ 1 ] . 对 是不同的 ,干涉条纹是等间距的明暗相间的均匀 于干涉与衍射的关系往往难以理解 ,甚至有人会 的条纹 ,而衍射条纹则是中央亮纹宽而亮 ,两侧条 错误认为双缝是干涉 ,单缝是衍射. 其实 ,干涉和 纹具有对称性 ,亮纹较窄、较暗. 衍射现象在本质上都是光波叠加的结果 ,光强分 布中同时存在着干涉和衍射[2 ] . 为了使学生比较 2 　光强的分布 容易地理解干涉与衍射的区别和联系 ,利用积分 的方法得出条纹光强的分布 ,证明了光强分布既 2 . 1 　单缝衍射光强分布 有干涉现象又有衍射现象 ,应该是干涉与衍射共 如图 1 所示 , 设狭缝 同作用的结果. 的宽度为 b, 缝 的中心为