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哪些現象説明光具有波動性

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哪些現象説明光具有波動性

光的繞射和光的干涉。

光的繞射:

光在傳播過程中,遇到障礙物或小孔時,光將偏離直線傳播的路徑而繞到障礙物後面傳播的現象,叫光的繞射。

光的繞射包括:單縫繞射、圓孔繞射、圓板繞射及泊松亮斑。

繞射時產生的明暗條紋或光環,叫繞射圖樣。

產生條件:

由於光的波長很短,只有十分之幾微米,通常物體都比它大得多,所以當光射向一個針孔、一條狹縫、一根細絲時,可以清楚地看到光的繞射。用單色光照射時效果好一些,如果用複色光,則看到的繞射圖案是彩色的。

繞射現象具有兩個鮮明的特點:

①光束在繞射屏上的某一方位受到限制,則遠處屏幕上的繞射強度就沿該方向擴展開來。

②若光孔線度越小,光束受限制得越厲害,則繞射範圍越加瀰漫。理論上表明光孔橫向線度ρ與繞射發散角Δθ之間存在反比關係如下:

當光孔線度遠遠大於光波長λ時,繞射效應很不明顯,近似於直線傳播。當光孔線度逐漸變小,繞射效應逐漸明 顯,在遠處便出現亮暗分佈的繞射圖樣。當光孔線度小到可以同光波長相比擬時,繞射效應極為明顯,繞射範圍瀰漫整個視場,過渡為散射情形。

光的干涉:

光的干涉現象是波動獨有的特徵,如果光真的是一種波,就必然會觀察到光的干涉現象。1801年,英國物理學家托馬斯·楊(1773—1829)在實驗室裏成功地觀察到了光的干涉。

兩列或幾列光波在空間相遇時相互疊加,在某些區域始終加強,在另一些區域則始終削弱,形成穩定的強弱分佈的現象,證實了光具有波動性。

條件:

只有兩列光波的頻率相同,相位差恆定,振動方向一致的相干光源,才能產生光的干涉。由兩個普通獨立光源發出的光,不可能具有相同的頻率,更不可能存在固定的相差,因此,不能產生干涉現象。