用激光照射狭缝,光束会扩散开来。它不会像光束那样沿直线传播,而是会绕过狭缝边缘,在屏幕上形成明暗相间的条纹图案。这就是衍射,即波绕过障碍物或穿过缝隙的扩散现象。所有波都会发生衍射,包括声波和水波。当缝隙的尺寸与波的波长相当时,衍射现象就变得明显可见。
衍射现象解释了为什么你能听到拐角处有人说话。声波的波长约为一米,它们会绕过这个尺寸的障碍物而发生弯曲。光波的波长约为500纳米,因此衍射现象只有在非常小的开口处才能被观察到。衍射限制了显微镜和望远镜的分辨率。它也是衍射光栅的基础,衍射光栅可以将光分解成组成它的各种颜色。X射线晶体学利用衍射现象来确定晶体的结构,包括蛋白质和DNA。著名的“照片51”就是一张X射线衍射图像,它帮助揭示了DNA的双螺旋结构。
衍射事实
- 定义. 波浪绕过障碍物的扩散。
- 条件. 当开口尺寸接近波长时明显可见。
- Sound. 由于波长较长,声音会绕过拐角。
- Light. 能穿过非常小的开口。
- 应用.衍射光栅,X射线晶体学。
衍射与折射不同。衍射是指光线绕过障碍物而发生的弯曲现象。折射是指光线在两种介质之间传播时发生的弯曲现象。
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