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机械波或者电磁波为什么在障碍尺度与其波长相近或小于时发生衍射?

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/29 21:00:30
机械波或者电磁波为什么在障碍尺度与其波长相近或小于时发生衍射?
请高手给个准确回答..有深度不怕..
从现象上看,衍射是指波在遇到障碍物或小孔时的展衍现象,但衍射的本质其实是一种干涉.我们使用斐涅尔-惠更斯子波原理来定量处理衍射.“子波”指任何一列波的波前曲面(比如平面波的波前通常是一个有限大小的平面,球面波的波前是那一时刻波最前面所达到的那个球面)上的任何一点都可以视为向前发出球面波的新的波源,这无限多个新波源发出的无限多个的小球面波就是原来那列波的子波.这些子波的包络面(即与所有这些子波的波前相切的曲面)就是原来那列波的新波前.有了子波概念,就可理解单缝衍射实质上就是波在单缝处露出来的那个细长条的曲面上的各个不同的子波之间的干涉.具体处理需要使用曲面积分.当缝的宽度远大于波长时,对衍射贡献最多的曲面边缘部分的子波数量占整个曲面上的子波数量的比例很小——衍射很不明显——趋近于几何学的描述.反之,当缝的宽度约等于波长时,对衍射作贡献的曲面边缘部分的子波数量占整个曲面上的子波数量的比例已不容忽视——衍射明显——趋近于波动学的描述.学好数学,方能彻底理解衍射.