干涉和衍射的本质

干涉和衍射的本质干涉和衍射本质都是波的相干叠加的结果。

一、光的干涉与衍射现象

19世纪初，英国物理学家托马斯·杨演示了双缝干涉实验，波动说给予了圆满的解释。法国物理学家菲涅尔提出了双面镜和双棱镜干涉实验。

同时，又完成了著名的“光的绕射实验”，即衍射现象。菲涅耳对光的衍射现象从实验和理论上进行了研究，他用子波叠加的思想补充并发展了惠更斯关于子波的假象，并发展成为惠更斯-菲涅耳原理，对光的波动学说的确立和发展做出了重大贡献。

波动光学确认光是一种电磁波，干涉和衍射现象都是波所特有的现象，因此研究光的干涉和衍射，对于认识光的波动性具有十分重要的意义。干涉和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。下面我们对干涉和衍射的现象进行探讨。

二、菲涅尔衍射

在光学里，菲涅耳衍射指的是光波在近场区域的衍射，即光源或衍射的图样的屏与衍射孔（障碍物）的距离是有限的。菲涅耳衍射积分式可以用来计算光波在近场区域的传播，因法国物理学者奥古斯丁·菲涅耳而命名，是基尔霍夫衍射公式的近似。

光源和光屏到障碍物的距离均不是很远，并且没有使用透镜。此时光线不是平行光，即波阵面不是平面。这种情况是菲涅尔最早（1818年）描述的，所以称为菲涅尔衍射。

干涉和衍射的区别

一、现象不同

光的干涉是满足相干条件的光的空间里相互叠加而形成的明暗相间的条纹，而光的衍射是光在传播空间里偏离直线传播而形成的明暗相间的条纹。

二、产生的条件不同

要产生光的干涉，必须满足相干条件：频率相同、相差恒定、振动方向相同；衍射现象更广泛，要产生明显的光的衍射需要满足的条件是：障碍物或孔的尺寸比光的波长小或差不多。

三、产生的机理不同

典型的双缝干涉是两列波在屏上叠加，当两列波到达屏上的某点的距离差等于波长的整数倍时，该点的振动加强点，因而出现明条纹；当两列波到达屏上某点的距离差等于半波长的奇数倍时，该点是振动减弱点，因而出现暗条纹。

典型的衍射是从单缝处产生无数多个子波，这些子波到达屏时相互叠加，它们在屏上不同点叠加时，其相互减弱的程度有规律地变轻或变重，在轻微处出现明条纹，在严重处出现暗条纹。

四、图样不同

以单色光为例：干涉图样是互相平行的且条纹宽度相同，中央和两侧的条纹没有区别；而衍射条纹是平行不等距的，中央明条纹又宽又亮，两边条纹宽度变窄，亮度也明显减弱。