哪些现象说明光具有波动性

哪些现象说明光具有波动性

光的衍射和光的干涉。

光的衍射:

光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象,叫光的衍射。

光的衍射包括:单缝衍射、圆孔衍射、圆板衍射及泊松亮斑。

衍射时产生的明暗条纹或光环,叫衍射图样。

产生条件:

由于光的波长很短,只有十分之几微米,通常物体都比它大得多,所以当光射向一个针孔、一条狭缝、一根细丝时,可以清楚地看到光的衍射。用单色光照射时效果好一些,如果用复色光,则看到的衍射图案是彩色的。

衍射现象具有两个鲜明的特点:

①光束在衍射屏上的某一方位受到限制,则远处屏幕上的衍射强度就沿该方向扩展开来。

②若光孔线度越小,光束受限制得越厉害,则衍射范围越加弥漫。理论上表明光孔横向线度ρ与衍射发散角Δθ之间存在反比关系如下:

当光孔线度远远大于光波长λ时,衍射效应很不明显,近似于直线传播。当光孔线度逐渐变小,衍射效应逐渐明 显,在远处便出现亮暗分布的衍射图样。当光孔线度小到可以同光波长相比拟时,衍射效应极为明显,衍射范围弥漫整个视场,过渡为散射情形。

光的干涉:

光的干涉现象是波动独有的特征,如果光真的是一种波,就必然会观察到光的干涉现象。1801年,英国物理学家托马斯·杨(1773—1829)在实验室里成功地观察到了光的干涉。

两列或几列光波在空间相遇时相互叠加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象,证实了光具有波动性。

条件:

只有两列光波的频率相同,相位差恒定,振动方向一致的相干光源,才能产生光的干涉。由两个普通独立光源发出的光,不可能具有相同的频率,更不可能存在固定的相差,因此,不能产生干涉现象。