波为什么会衍射呢？

Question

波是一种运动，运动是有规律的，那么问什么波这种运动会衍射呢？可以讲专业一点，但不必要敷衍啦，多谢

Answer 1

楼主！波不是一种运动！
1、波是物质运动的重要的一种形式！被传递的物理量扰动或振动有多种形式，机械振动的传递构成机械波 ，电磁场振动的传递构成电磁波(包括光波)，温度变化的传递构成温度波（见液态氦），晶体点阵振动的传递构成点阵波（见点阵动力学），自旋磁矩的扰动在铁磁体内传播时形成自旋波（见固体物理学），实际上任何一个宏观的或微观的物理量所受扰动在空间传递时都可形成波。最常见的机械波是构成介质的质点的机械运动（引起位移、密度、压强等物理量的变化）在空间的传播过程，例如弦线中的波、水面波、空气或固体中的声波等。产生这些波的前提是介质的相邻质点间存在弹性力或准弹性力的相互作用，正是借助于这种相互作用力才使某一点的振动传递给邻近质点，故这些波亦称弹性波。电磁场的振动在空间传递时依靠的是电磁场本身的规律，毋需任何介质的存在，故电磁波（包括光波）可在真空中传播。振动物理量可以是标量，相应的波称为标量波（如空气中的声波），也可以是矢量，相应的波称为矢量波（如电磁波）。振动方向与波的传播方向一致的称纵波，相垂直的称横波。
2、如果障碍物的宽度没有波的波长长，那么波就会绕过障碍物，发生衍射现象！

Answer 2

波的衍射

衍射是波的特有现象，一切波都能发生衍射.

1.波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射.

2.观察到明显衍射的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象.

3.相对于波长而言，障碍物的线度越大衍射现象越不明显，障碍物的线度越小衍射现象越明显。(见图)

重点 衍射现象和发生的条件.

难点 根据实验现象进行分析.

产生明显衍射现象的条件分析

产生明显衍射现象必须具备一定的条件，障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小.

说明 ①障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是使衍射现象明显表现的条件.一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象.

②波传到小孔(或障碍物)时，小孔(或障碍)仿佛一个新的波源，由它发出与原来同频率的波(称为子波)在孔后的传播，于是就出现了偏离直线传播方向的衍射现象.

③当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出，但由于能量减弱，衍射现象不容易观察到.

典型例题

例1 下列于关波的衍射的说法正确的是( )

A.衍射是一切机械波特有的现象

B.对同一列波，缝、孔或障碍物的尽寸越小衍射现象越明显

C.只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象

D.声波容易发生衍射是由于声波波长较大

解析 一切波(包括横波、纵波)都能发生衍射，衍射是波特有的现象，所以选项A、C是错误的.只有缝、孔的宽度或障碍物的尽寸跟波长差不多或比波长小时才能观察到明显的衍射现象，所以选项B是正确的.声波的波长在1.7cm到17cm之间，一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比，正是由于声波的波长较长，声波容易发生衍射现象，所以选项D是正确的.

答案 B、D

例2 如图10.5-1是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻的波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长.则关于波经孔之后的传播情况，下面描述正确的是( )

A.此时能观察到明显的衍射现象

B.如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象

C.挡板前后波纹间距离相等

D.如果孔的大小不变，使波源的频率增大，能更明显地观察到衍射现象

解析 图示表明孔的尺寸与波长相差不大，所以能够明显地观察到衍射现象，并且衍射波的继续在原介质中传播，波速和波长均不会改变，所以选A、B、C.

答：A、B、C

Answer 3

对于波动而言，干涉和衍射是两大特性。为什么波会发生衍射？这个问题需要用量子力学的观点来回答。光子运动行为统计平均后得到衍射现象。所以说衍射是大量光量子统计平均的结果。

Answer 4