x射线的衍射和干涉的区别
衍射(Diffraction)又称为绕射,波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象.衍射现象是波的特有现象,一切波都会发生衍射现象.
如果采用单色平行光,则衍射后将产生干涉结果.相干波在空间某处相遇后,因位相不同,相互之间产生干涉作用,引起相互加强或减弱的物理现象.衍射的结果是产生明暗相间的衍射花纹,代表着衍射方向(角度)和强度.
X射线照射晶体,电子受迫振动产生相干散射;同一原子内各电子散射波相互干涉形成原子散射波.由于晶体内各原子呈周期排列,因而各原子散射波问也存在固定的位相关系而产生干涉作用,在某些方向上发生相长干涉,即形成了衍射波.由此可知,衍射的本质是晶体中各原子相干散射波叠加(合成)的结果.衍射和干涉其物理本质是一样的!都是光的干涉.
一、双缝干涉和双缝衍射的联系
从同一波阵面上互相分离的各点,发出的分列的波,在观察处振幅相加,就成干涉;从同一波阵面上有限大的面积上连续的各点,发出的许许多多子波,在观察处,振幅逐点连续相加,就成衍射。
干涉和衍射本质上都是波的叠加,都会在空间形成明暗不均匀的现象,都不符合几何光学的规律。干涉是有限光束的叠加,衍射是无数小元振幅的叠加;干涉的叠加用求和计算,衍射的叠加用积分计算;干涉不讨论单个不完整波面的问题,衍射专门讨论单个不完整波面的传播问题。
二、双缝干涉和双缝衍射的区别
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
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