衍射 (Diffraction)
衍射是波经过孔径或障碍边缘时发生扩展和重新分布的现象。
难度:中级阅读时间:14 分钟所属模块:波与光审核于:2026-07-15
学完这一页,你应该能
用自己的话解释衍射,不依赖术语复述
识别衍射与相邻概念之间的关系
把衍射用于分析一个具体情境
1一句话解释
衍射是波经过孔径或障碍边缘时发生扩展和重新分布的现象。
2为什么需要这个概念
它决定成像系统分辨率,也表明波不会永远沿几何射线直线传播。
3直观理解
水波通过狭缝后会向多方向展开,狭缝越接近波长,展开越明显。
4专业定义
衍射图样来自孔径不同位置发出次级波的相干叠加。
5核心机制
各路径的相位差使不同方向出现增强和减弱,形成中央主极大与旁瓣。
6现实案例
光盘表面的细密沟槽产生彩色衍射图样。
7如何应用
这个概念常用于显微成像、光谱仪、声波绕射。应用时应先确认研究对象、观察尺度和所采用的模型。
8适用范围与边界
当障碍尺度远大于波长时衍射较弱,几何光学近似更有效。
常见误解
衍射并非只发生在狭缝处,任何有限孔径都会造成衍射。
不要脱离适用条件,把衍射当作可以解释一切的口号。