【光的衍射】

光绕过障碍物偏离直线传播而进入几何阴影，并在屏幕上出现光强不均匀分布的现象。这种现象也体现了光的波动特征。光的衍射现象是光的波动性的最直接，最有力的实验证据。牛顿的微粒模型难以说明光绕过障碍物时发生的弯曲现象，衍射现象只能用波动说解释。根据惠更斯—菲涅耳原埋，不仅可以对光绕过障碍物边缘偏离直线传播的现象作一般性的解释，而且能定量分析衍射图样的发光强度分布。光屏上任意一点的发光强度可根据次波迭加加推算出来。因此光的衍射现象是光的波动性的最直 接、最有力的证据。如图 4－29 所示，K 是一可以调节的狭缝。从光源 S 发出的光线，穿过 K 后，在屏幕 E 上呈现光斑 ab。在 S、K、E 三

■图 4—29

者的位置已经固定的情形下，ab 的宽度是由缝的宽度决定的。当狭缝从一定的宽度逐渐缩小时，穿过缝的光束也逐渐变窄，在屏幕 E 上的光斑 ab 随之变窄，但是当缝 K 缩小到一定程度时，屏幕上的光斑不仅不变窄，反而增宽，如图中 a＇b＇所示。而且光斑的全部亮度也将发生变化，由原来的均匀分布变成一系列明暗条纹。光斑的边缘也将失去明显的界限，变得模糊不清。应当指出，在图 4－29 中所示的衍射实验装置中，狭缝距光源和屏幕都很近，所以入射光和衍射光均是非平行光束。在光学中，通常把入射光或衍射光不是平行光束的衍射，称为菲涅耳衍射。图 4－29 所示的单缝衍射情况就是一种菲涅耳衍射。在另一些装置中，如果入射光和衍射光都是平行光束，那末，这种衍射称为夫琅和费衍射。显然，观察这种绕射现象需要利用透镜。