绕射
物理实验活动手册_光的干涉与绕射
实验5光的干涉与绕射一实验目的利用双狭缝干涉及单狭缝绕射证明光具有波动性﹐测量光的波长﹐并比较两者条纹之异同。
二实验原理1. 光的干涉如图5-1﹐雷射光源S经单狭缝S0（可视为光源）﹐再通过S1与S2﹐在一远处白屏幕或毛玻璃上显现明暗相间的条纹﹐这就是波的干涉现象所造成。
此实验称为杨氏双狭缝干涉实验。
图5-1双狭缝的干涉。
设光分别由S2与S1两狭缝到屏上P 点的光程差为Δr＝¯¯¯S2P－¯¯¯S1P﹐又因L＞＞d﹐则：(1) P 点呈现亮带中线（即建设性干涉）之条件：Δr＝d sinθ＝nλ﹐n＝0﹐1﹐2﹐3﹐……sinθ≈yL⇨y＝Ld nλ(2) P 点呈现暗纹（即破坏性干涉）之条件：Δr＝d sinθ＝（n－12）λ﹐n＝1﹐2﹐3﹐……sinθ≈yL⇨y＝Ld（n－12）λ(3) 相邻两暗纹（或亮带中线）间隔：Δy ＝y n ＋1－y n ＝ Ld λ式中 λ 为光的波长﹐d 为双狭缝距离﹐θ 为条纹方位角。
由对称性知白屏上所得的干涉条纹必对称于中央线。
2. 光的绕射如图 5-2 所示﹐设 W 为单狭缝的宽度﹐λ 为所用光波的波长﹐θ 为 ¯¯CP 与中央线 ¯¯CO 所成之夹角﹐则在屏上 P 点处产生干涉的情形为图 5-2 单狭缝的绕射。
(1) 暗纹 W sin θ＝n λ ﹐ n ＝1﹐2﹐3﹐……Sin θ ≈ y L ⇨ y ＝ LW n λ(2) 亮带中线 W sin θ＝（n ＋12）λ ﹐ n ＝1﹐2﹐3﹐……Sin θ ≈ y L ⇨ y ＝ L W （n ＋12）λy ＝0 为中央亮带中线。
(3) 中央亮带宽度 b ＝2Δy ＝2L λW (4) 两侧其他亮带宽度 Δy ＝L λW 绕射条纹也必对称于中央线。
三实验器材○1雷射光源2具∕组○2刀片 2 片∕组○3玻璃片 2 片∕组○4螺旋测微器 1 把∕组○5公制尺 1 把∕组○6木尺（长约30 cm﹐尺上贴有刻度纸片） 2 把∕组○7黑色墨汁 1 瓶∕组○8软毛刷子（毛笔） 1 枝∕组○9电炉 1 座∕组四实验步骤一﹑双狭缝干涉1. 在涂有黑色墨汁的玻璃片上﹐用两片夹紧之刀片划出两道直狭缝。
地震波的绕射
§1.7地震波的绕射一、广义绕射根据惠更斯原理:当波遇到界面时，界面上的每一点均可看成新的子波源，向四面八方发射子波。
在地面观测点上收到的反射波可看成这些绕射波叠加的结果。
地面2r地面二、物理地震学与几何地震的关系几何地震学认为：入射角等于反射角，当地面上一点激发时，地面上只有一点能收到界面上一点的反射。
物理地震学的绕射理论认为：地面上一点激发，地面上有多点能收到地下同一点的绕射。
二者相矛盾吗？理论和实验证明：1．绕射体几何上的点和线产生的绕射波在地震上观测不到。
可观测到的绕射的能量对应着地质上的绕射体，并且绕射体的线度必须与地震波的波长相当或稍大点。
2．当断块大小>>波长时几何地震学适用当地层的长度或断块的大小比地震波的波长（70-100m ）大得多时，用物理地震学和用几何地震学效果一样，几何地震学简单方便而被采用。
3．小断块时物理地震学适用遇上小断块时，几何地震学不能用，一定要采用物理地震学绕射的观点解决地震勘探的问题。
4．绕射范围地下的绕射体形成的绕射波在地面上一个范围内均能收到，这个地面的范围有多大？范围大小为：21)2(h x λ≈ (6.4-65) x ——地面范围。
h ——界面埋深。
λ——波长。
原因：第一种解释：克希霍夫倾斜因子K(θ)说明绕射能量在绕射点正上方最强。
即绕射波的能量主要集中在绕射双曲线的顶点附近。
第二种解释：从能量方面分析，绕射波的能量不可能在无限远处收到。
三、狭义绕射地下的断点、尖灭点，超复点，不整合面上的岩性突变点等，地震波在传播过程中遇到这些不均匀体时，这些不均匀体可视为一个新震源，向四面八方发射球面子波，地震上称为狭义绕射。
地面四、地震勘探的横向分辨率1．横向分辨率的定义地震记录上沿水平方向能分辨的两个地质体之间的最小宽度（小于此宽度的两地质体在地震记录上不能分辨）。
2．用绕射观点确定横向分辨率按上述绕射观点：地面观测点上波的能量，主要是界面上以r 为半径的圆内的绕射点“贡献”的结果，这个圆称为菲涅耳带。
无线信道的四种典型传输模式
无线信道的四种典型传输模式无线通信技术是当前最为广泛应用的通信技术之一，主要涉及到无线信道的传输模式。
在无线通信中，有着四种典型的无线信道传输模式，分别是直射传输、反射传输、绕射传输和散射传输。
一、直射传输直射传输模式是指无线信号直接沿直线传输。
这种传输模式最为简单，也是最为常见的一种方式。
其主要特点是传输距离短，信噪比高，传输速率快。
通常情况下，在室外的空旷环境下，直射传输模式的信号能够覆盖一定范围，但是在山谷、森林、较高的建筑物等地方，直射传输模式的效果下降，甚至无法传输。
二、反射传输反射传输模式是指无线信号在传输过程中会经过墙壁、建筑物、山脉等物体的反射，反射后形成新的传输路径进行传输的一种方式。
这种传输模式能够弥补直射传输模式传输距离较短的问题，同时也能够大大提高传输速率。
但是反射传输模式也存在着一些问题，例如反射后的信号可能会和原信号发生干扰，导致传输质量下降。
三、绕射传输绕射传输是指无线信号在传输过程中会在物体的边缘发生折射和衍射，形成一条新的路径进行传输的一种方式。
这种传输模式能够弥补反射传输的一些问题，例如信号反射后可能会发生干扰的问题。
同时绕射传输模式也有着一些限制，例如绕射路径的长度往往相对较短，而其在传播方向上又具有一定的相对限制。
四、散射传输散射传输是指无线信号在传输过程中会和空气、水分子等细小的物体相碰撞或反射，从而以多个角度进行散射的一种传输模式。
这种传输模式能够有效地改善信号传输的质量，并且能够在短距离内进行传输。
散射传输模式可以在城市建筑群密集、发射器与接收器之间存在遮挡物的情况下进行有效传输，但同时其传输距离也往往相对较短。
总之，以上四种无线信道传输模式各有优劣，其在不同的应用场景中会有着不同的使用情形。
理解并掌握这些典型的传输模式，能够有效地提高无线通信技术的传输效率和质量，为各种无线应用提供更加可靠的服务。
微波的屏蔽原理
微波的屏蔽原理微波的屏蔽原理是指通过一定的材料或结构来阻挡或减弱微波的传输。
微波是一种电磁波，波长在1mm到1m之间，频率在0.3GHz到300GHz之间。
它在通信、雷达、医疗、冶金等领域有广泛应用，但也会对人体和电子设备产生不良影响，所以需要对其进行屏蔽。
微波的屏蔽原理主要有吸收、反射和绕射三种方式。
一、吸收屏蔽原理：吸收屏蔽主要依靠材料对微波的能量进行吸收和转化。
常用的吸波材料有金属材料、碳基吸波材料和介质吸波材料等。
1.金属材料：金属是一种常见的微波屏蔽材料，特别是铁、钴、镍等铁磁性材料，其微波吸收能力较强。
金属能够吸收微波的原因是当微波通过金属时，电磁波的电场和磁场作用于自由电子上，从而使电子发生微小的振动，并把微波的能量转化为热能。
这种吸收作用能够有效地减弱和消除微波的传输和辐射。
2.碳基吸波材料：碳基吸波材料是利用碳纳米管、石墨烯等碳材料的导电性和共振特性吸收微波能量。
这些材料具有较高的吸波效果，在高频段有较好的屏蔽效果。
碳基吸波材料不仅能够吸收微波，还可以将其转化为热能，避免反射和传输。
3.介质吸波材料：介质吸波材料是一种具有介电特性的材料，它将微波能量转化为热能。
常用的介质吸波材料有橡胶、泡沫塑料、泡沫玻璃等。
这些材料的微观结构中包含很多孔洞和空隙，能够在微波的作用下形成多介质界面，从而使微波的传输受到阻碍并转化为热能。
二、反射屏蔽原理：反射屏蔽是指通过一定形状和材料的反射，使微波的传输方向偏离，达到屏蔽的目的。
常用的反射材料有金属反射层、铝板、铜板等。
1.金属反射层：金属反射层是采用高导电率的金属材料制成的，在微波入射时会发生反射，使微波能量沿着原来的方向传播。
金属反射层的工作原理是微波在金属材料表面遇到电导电子时，会产生电感耦合效应和引起电流的涡流效应，从而导致微波的反射。
2.铝板、铜板：铝板、铜板等金属材料在微波传输中具有较好的反射性能，可以将微波的传输方向改变。
同时，这些金属材料还可以在一定程度上吸收微波能量，起到双重屏蔽的作用。
波的绕射名词解释
波的绕射名词解释众所周知，波是一种能量传播的方式。
而波的绕射则是指波在遇到障碍物时发生的偏折现象，类似于水波遇到岩石后产生的涟漪。
本文将通过解释绕射现象的原理、描述其产生的条件以及探讨绕射在不同领域中的应用等方面，进一步揭示波的绕射的概念和意义。
一、绕射现象的原理绕射现象的原理是波的干涉和衍射效应的综合反映。
当波在传播过程中遇到一个大小与波长相当甚至更大的障碍物时，波就会因为与障碍物的相互作用而发生偏折，即绕射现象。
这是因为波在传播过程中会受到障碍物产生的干扰，使得波的能量分布发生变化。
具体来说，绕射现象可以由波的衍射效应来解释。
衍射是指波在通过一个小孔或绕过一条障碍物时发生的偏折现象。
当波射向一个障碍物并遇到其边缘时，波传播的方向会发生改变。
这种现象可以通过惠更斯原理来解释，即波的每一个点都可以看作是一个次波源，次波源的作用会将波传播方向进行调整，从而导致绕射现象的发生。
二、绕射现象的条件要使波发生绕射现象，必须满足一定的条件。
首先，波的波长应该与障碍物的大小相当或更大。
如果波长远小于障碍物，那么波就会按照几何光学的原理进行直线传播，而不会发生绕射。
其次，波的入射角度对绕射现象的发生也有影响。
当波以较大的入射角度射向障碍物时，绕射效应更为明显。
除了以上条件，波的传播介质的性质也会对绕射现象产生影响。
例如，介质的折射率可能会影响绕射现象，因为折射率的变化会导致波速和传播方向的改变，进而影响绕射效果。
三、绕射在不同领域中的应用波的绕射现象在许多不同领域中都有广泛的应用。
下面将介绍几个典型的应用。
1. 光学领域：在光学中，绕射用来解释光通过小孔或绕过边缘时的偏折现象。
例如，当光经过小孔射向屏幕时，光就会发生绕射现象，形成明暗的干涉条纹。
这种现象被广泛应用于光学显微镜、干涉术以及光的衍射实验等方面。
2. 声学领域：在声学中，绕射用来解释声音在障碍物周围的传播现象。
例如，当声波通过一扇半开的门或窗户时，声音会绕过这些障碍物并向周围传播。
光盘的绕射极限
光盘的绕射极限
光盘的绕射极限，是指当入射光线的波长小于光盘表面纹路的1/5时，光线会在光盘表面出现衍射现象，导致读盘光束扩散，故而无法
正确读取光盘信息。
这也是DVD等光盘的理论极限解析度。
具体来说，光盘表面上有着一系列螺旋状的纹路，这些纹路的间距决
定了光盘的信息密度和解析度。
而光线经过光盘表面时，会因为光线
波长和纹路间距的关系，产生绕射现象。
当波长越小，光线就越容易
产生绕射，导致光束扩散，这时候光束就无法正确地聚焦在读盘头上，于是就出现了读盘错误或无法读取光盘信息的情况。
光盘的绕射极限也是制约光学存储技术发展的一个重要因素，光盘存
储的极限密度约为1.2TB/平方英寸。
如果要提高光盘的存储密度，就
必须打破绕射极限，找到更好的读取光学系统，或者改变光盘表面的
纹路结构等途径，才能实现更高密度的存储。
总之，光盘的绕射极限是制约光盘存储技术发展的重要因素，对光盘
的使用和维护也有一定影响。
因此，在使用光盘时，应当注意保护光
盘表面，放置光盘时避免震动和刮擦，以免影响读盘效果。
声音的衍射与绕射现象研究
声音的衍射与绕射现象研究声音是一种波动，具有传播的特性。
当声音遇到障碍物时，会发生衍射和绕射现象。
这些现象对人类生活和科学研究具有重要意义。
衍射是指当声波通过一个尺寸远远大于波长的障碍物时，波前会向周围扩散，形成绕过障碍物传播的现象。
这是由于障碍物阻挡了部分波峰或波谷，使得声波能量扩散到未被障碍物遮挡的区域。
声波的衍射可以解释为声音绕过障碍物传播的一个重要机制。
例如，当我们在隔壁房间里闭门听音乐时，声音依然能够传入我们的耳中，这就是因为声波发生了衍射。
绕射是指声波在通过障碍物边缘时发生偏折的现象。
当声波通过一个与它的波长相近的孔洞或缝隙时，会产生绕射现象。
这是由于声波的传播速度与波长有关，在通过狭窄的缝隙时，声波会聚焦在缝隙后方，形成暗区。
绕射可以解释为声音通过狭窄的缝隙传播，产生声音的穿透性。
声音的衍射与绕射现象研究对于理解声波传播的特性和优化声学环境具有重要意义。
在建筑设计中，科学研究发现了一些方法来减少声音传播的影响。
例如，在剧院和音乐厅中，通过合理设置声音反射板和声学隔离设备，可以避免声音的衍射和绕射现象，使音质更加纯净。
在工业生产中，合理设计车间和机器的布局，可以减少噪音污染，保护工人的听力。
在城市规划中，科学研究分析了声波在建筑物和道路之间的传播规律，提出了一些方法来减少城市环境中的噪音污染。
除了应用方面，声音的衍射与绕射现象研究还有助于科学发展。
研究者通过实验和数学模型，深入探索了声波在障碍物周围的传播机制。
他们使用声学测量仪器和仿真软件，精确测量和模拟声波传播的行为。
例如，研究发现，障碍物的形状、声波的频率和入射角度都会对声音的衍射和绕射现象产生影响。
通过研究这些因素，人们可以更好地理解和应用声音传播的原理。
在生活中，声音的衍射和绕射现象也给我们带来了很多乐趣。
例如，在自然环境中，当我们走进山谷或者森林中，会发现声音变得更加空灵深远，这是因为山谷和树木等地形地物对声音的衍射起了作用。
波浪绕射名词解释
波浪绕射名词解释
波浪绕射是指波浪在遇到建筑物、岛屿、海岬等障碍物时，一部分波浪被阻拦，另一部分波浪继续向前传播并绕过障碍物向被掩护的水域扩散的现象。
这个过程与光波的绕射原理类似。
在波浪绕射现象中，波浪传播方向发生变化，波高衰减。
在海岸工程中，如修建港口等，为防止波浪入侵影响船舶的安全行驶和作业，常常需要应用波浪绕射原理来设计防波堤，以确保掩护区内的波浪满足船舶航行、靠泊和装卸作业的稳定要求。
光的干涉与绕射公式
光的干涉與繞射公式光的干涉与繞射公式光的干涉和繞射是光学中重要的现象，它们描述了光波的相互作用和传播方式。
这些现象可以通过公式来描述和计算，为我们理解和应用光学提供了便捷的方法。
本文将介绍光的干涉与繞射公式，并讨论其在光学研究和实际应用中的意义。
1. 光的干涉公式光的干涉是指两个或多个光波的叠加和相互干涉的现象。
其中最典型的实例是杨氏干涉实验，通过干涉条纹的观察来研究光的波动性质。
在干涉现象中，我们常用的公式是干涉级差公式，它描述了两个光源之间的相位差与干涉条纹的位置关系。
干涉级差公式可以表示为：Δ = (d*sinθ)/λ其中，Δ表示相位差，d表示两个光波传播路径的差值，θ表示观察者与两个光源的连线和两个光波传播方向之间的夹角，λ表示光的波长。
干涉级差公式告诉我们，当两个光波的相位差Δ为整数倍的波长时，它们会相长干涉，产生明暗条纹。
而当相位差Δ为半波长的奇数倍时，则会相消干涉，形成黑暗区域。
2. 光的繞射公式光的繞射是指光波在遇到障碍物或经过孔径时发生偏折和扩散的现象。
繞射是一种衍射现象，它使光线朝不同方向传播和聚焦，产生各种有趣的光学效应。
繞射公式描述了光的繞射角与物体尺寸、光波波长和繞射孔径之间的关系。
最常用的繞射公式是菲涅尔-柯西公式，它可以表示为：sinθ = (m*λ)/a其中，θ表示繞射角，m表示繞射级数，λ表示光的波长，a表示繞射孔径的尺寸。
繞射公式告诉我们，当光波经过孔径时，会在周围形成一系列等强度的光斑。
繞射角的大小和光波的波长成反比，孔径尺寸的大小与繞射角呈正比。
这意味着，短波长的光更容易发生较大的繞射角，而较大的孔径会导致更小的繞射角。
3. 光的干涉与繞射的应用光的干涉和繞射不仅是基础的物理现象，也在实际生活和科学研究中有广泛的应用。
在科学研究中，光的干涉和繞射可以用于测量光波的波长、幅度和相位等参数。
例如，通过干涉仪和干涉条纹的观察，可以精确测量光的波长，为光学研究提供重要的参考数据。
【造句大全】绕造句_绕的组词造句
【造句大全】绕造句_绕的组词造句绕造句_绕的组词造句1、绕射造句：他们以反射式绕射光栅阵列来进行，这种光栅是微小的光学元件，每一个光栅的表面，都是由一组精细、平行且等间隔的沟槽所组成。
表述：见到〖绕射〗。
2、绕组造句：改良输出变压器还是基于麦氏的原始想法，也就是说，变压器还是按照传统的推挽输出设计，而且初级绕组具备中央抽头。
表述：电机或电器中用漆包线等缝成的许多线圈的女团。
3、绕口令造句：该级别的儿童英语学员通过大量的故事、电影、诗歌、谚语和绕口令等有趣的学习方式，全方面培训学生的阅读、写作和演讲能力。
表述：(～儿)一种语言游戏，用声、韵、阳入极容易混用的字交叉重合编制成句子，建议一口气急速读出，说道慢了读音难出现错误。
也叫做拗口令，有的地区叫做急口令。
4、绕圈子造句：这些市场的骗子在描述项目时非常圆滑,他们总会和你绕圈子,告诉你项目有多么多么好,但对项目的成本,尤其是隐藏性成本(比如广告费用)等决口不提。
表述：(1)跑迂回曲折的路：人地生疏，难免～跑冤枉路。
(2)比喻不照直骂人：他拖了个圈子又往回说道。
5、围绕造句：你应该围绕这一与客户的新型关系重新组织你的公司，最终的落脚点就是，客户是你所从事的每件事情的中心，网络的应用使之成为可能。
表述：(1)围著旋转：月亮～着地球转动。
(2)以某个问题或事情为中心：全厂职工～着当前生产问题明确提出很多革新建议。
6、环绕造句：不在环绕地球的轨道放置任何携带任何种类武器的物体，不在天体放置此类武器，不以任何方式在外空部署此类武器;不对外空物体使用或威胁使用武力。
表述：紧紧围绕。
7、缠绕造句：每个房间里都有松枝的香味儿;整个屋子都用蓟装饰;花环缠绕着每段楼梯，我们有时会坐在大台阶上偷看下面的歌舞表演，有时会玩捉迷藏。
表述：(1)条状物转盘地束缚在别的物体上：电磁铁的上面～着导线。
(2)周旋;湮灭。
8、盘绕造句：在我们下方，褐黄色的纳波河水正在涨潮。
万籁俱寂：惟见河水沿着沙岸蜿蜒流过，水沫裹挟在蔓生在森林里的藤蔓间以及盘绕岸边的树根上。
绕射相关公式
為什麼P 穿透S 反射:
若
11ε=（在真空的背景下），sp ωω=率的
金屬性表面電漿量子波不以TE mode 的偏振方式存在。
根據邊界條件，TE mode 的電場在介面上必須保持連續，換言之TE mode 振動方式在介面上是不會產生感應電荷，缺少了感應電荷也就不可能激發表面電漿子效應 金屬為負的介電係數, ,當條件下wp/w»1,也
就是k>>n, R 趨近於1⊥ 這也可解釋，當Wp 約等於W ，也就是波長越短時，其W 越高，短波長的光(如Deep-UV)，R 趨近於0，可以穿透金屬。
偏光度求法: P%=)
()()()(ver T par T ver T par T +-*100% 偏光度
Tpar=
=>T%
Tver==>T%
光柵週期P/入射角/波長的關係式。
衍射
衍射衍射（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。
根据衍射花纹可以反过来推测光源和光栅的情况。
为了使光能产生明显的偏向，必须使“光栅间隔”具有与光的波长相同的数量级。
用于可见光谱的光栅每毫米要刻有约500条线。
1913年，劳厄想到，如果晶体中的原子排列是有规则的，那么晶体可以当作是X 射线的三维衍射光栅[1]。
X射线波长的数量级是10-8cm（应为nm）,这与固体中的原子间距大致相同。
果然试验取得了成功，这就是最早的X射线衍射。
显然，在X 射线一定的情况下，根据衍射的花样可以分析晶体的性质。
但为此必须事先建立X射线衍射的方向和强度与晶体结构之间的对应关系。
、、、TOFDTOFD定义及原理：1、Time Of Flight Diffraction(TOFD)超声波衍射时差法，是一种依靠从待检试件内部结构（主要是指缺陷）的“端角”和“端点”处得到的衍射能量来检测缺陷的方法，用于缺陷的检测、定量和定位。
2.TOFD技术采用一发一收两个宽带窄脉冲探头进行检测，探头相对于焊缝中心线对称布置。
发射探头产生非聚焦纵波波束以一定角度入射到被检工件中，其中部分波束沿近表面传播被接收探头接收，部分波束经底面反射后被探头接收。
接收探头通过接收缺陷尖端的衍射信号及其时差来确定缺陷的位置和自身高度。
上海豪骏探伤仪,一探见底，专业销售:｛超声波成像探伤仪,成像相控阵探伤仪、涡流探伤仪，涡流阵列探伤仪、奥林巴斯（OLYMPUS）探伤仪、TOFD探伤仪，在线式和便携式探伤仪、测厚仪,粗糙度仪,硬度计，红外线测温仪、热像仪｝等仪器仪表TOFD技术优越性：1、缺陷定量定位精度高，可检出焊缝中任意走向的缺陷；2、可以识别向表面延伸的缺陷；3、检测速度快，缺陷定量、定位精度高；4、根据TOFD可以进行ECA分析（寿命评估）；5、采用TOFD和脉冲回波相结合，可以实现100%焊缝覆盖。
光的绕射观察课件
双缝干涉实验
总结词
通过双缝干涉实验，观察光在通过两个相距较近的小缝时产生的干涉现象，了解 干涉的基本原理。
详细描述
在实验中，设置两个相距较近的小缝，使光源发出的光通过这两个小缝。观察光 通过双缝后产生的干涉现象，如明暗相间的条纹。通过调整双缝的间距和光源的 波长，可以观察到不同干涉条纹的特征。
圆孔衍射实验
图像增强
利用光的绕射原理，对图像进行 增ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ处理，以提高图像的清晰度 和对比度，便于后续的图像分析
和识别。
图像去噪
通过消除光在传播过程中的噪声 和干扰，利用光的绕射原理对图 像进行去噪处理，提高图像质量。
立体视觉
通过模拟人眼双目视差原理，利 用光的绕射现象实现立体视觉成 像，为机器人视觉、自动驾驶等
领域提供技术支持。
光子晶体和光子集成电路为光的绕射研 究提供了新的平台和可能性。
VS
详细描述
光子晶体和光子集成电路是近年来发展起 来的新型光学器件，它们能够控制和引导 光的传播。通过在光子晶体和光子集成电 路中研究光的绕射现象，科学家可以探索 更多可能的应用，例如光通信、光学传感 和光计算等。
感谢您的观看
THANKS
光的干涉是指两束或多束光波 在空间相遇时，会因为相位差 异而产生加强或减弱的现象。
衍射和干涉是光波的基本特性， 对于理解光的绕射现象至关重要。
03
光的绕射实验
单缝衍射实验
总结词
通过单缝衍射实验，观察光在遇到障碍物时发生的绕射现象，了解衍射的基本 原理。
详细描述
在实验中，使用单缝作为障碍物，将光源发出的光照射到单缝上，观察光通过 单缝后产生的衍射现象。通过调整单缝的宽度和光源的波长，可以观察到不同 程度和特征的衍射条纹。
地震波的绕射
§1.7地震波的绕射一、广义绕射根据惠更斯原理:当波遇到界面时，界面上的每一点均可看成新的子波源，向四面八方发射子波。
在地面观测点上收到的反射波可看成这些绕射波叠加的结果。
地面2r地面二、物理地震学与几何地震的关系几何地震学认为：入射角等于反射角，当地面上一点激发时，地面上只有一点能收到界面上一点的反射。
物理地震学的绕射理论认为：地面上一点激发，地面上有多点能收到地下同一点的绕射。
二者相矛盾吗？理论和实验证明：1．绕射体几何上的点和线产生的绕射波在地震上观测不到。
可观测到的绕射的能量对应着地质上的绕射体，并且绕射体的线度必须与地震波的波长相当或稍大点。
2．当断块大小>>波长时几何地震学适用当地层的长度或断块的大小比地震波的波长（70-100m ）大得多时，用物理地震学和用几何地震学效果一样，几何地震学简单方便而被采用。
3．小断块时物理地震学适用遇上小断块时，几何地震学不能用，一定要采用物理地震学绕射的观点解决地震勘探的问题。
4．绕射范围地下的绕射体形成的绕射波在地面上一个范围内均能收到，这个地面的范围有多大？范围大小为：21)2(h x λ≈ (6.4-65) x ——地面范围。
h ——界面埋深。
λ——波长。
原因：第一种解释：克希霍夫倾斜因子K(θ)说明绕射能量在绕射点正上方最强。
即绕射波的能量主要集中在绕射双曲线的顶点附近。
第二种解释：从能量方面分析，绕射波的能量不可能在无限远处收到。
三、狭义绕射地下的断点、尖灭点，超复点，不整合面上的岩性突变点等，地震波在传播过程中遇到这些不均匀体时，这些不均匀体可视为一个新震源，向四面八方发射球面子波，地震上称为狭义绕射。
地面四、地震勘探的横向分辨率1．横向分辨率的定义地震记录上沿水平方向能分辨的两个地质体之间的最小宽度（小于此宽度的两地质体在地震记录上不能分辨）。
2．用绕射观点确定横向分辨率按上述绕射观点：地面观测点上波的能量，主要是界面上以r 为半径的圆内的绕射点“贡献”的结果，这个圆称为菲涅耳带。
几何绕射理论
几何绕射理论
几何绕射理论是一门研究光在传播过程中如何经过物体或结构时发生的折射和反射现象的学科。
它是物理学、光学和工程学领域的重要分支，广泛应用于光学系统的设计和分析，例如光学显微镜、光纤通信系统、光学传感器等。
几何绕射理论的基本原理是光的波动性质。
光是一种电磁波，在传播过程中，它的波动方向会受到物体的影响，从而导致光的折射和反射。
几何绕射理论就是通过分析光在物体表面的折射和反射现象，来研究光在传播过程中的行为。
几何绕射理论的基本工具是光的折射定律和反射定律。
折射定律是指光在穿过物体表面时，其方向会发生改变。
反射定律是指光在碰到物体表面时，会发生反射。
这两个定律是几何绕射理论的基本公式，常用来解决光的传播问题。
几何绕射理论还有许多其他的应用。
例如，它可以用来研究光在多层膜、纳米结构等结构中的传播，从而设计出具有特定功能的光学器件。
此外，几何绕射理论也广泛应用于天文学，用来研究星系的形成和演化。
总的来说，几何绕射理论是一门涵盖广泛的学科，在许多领域都有重要的应用。
它的基本原理和工具是研究光在物体表面的折射和反射现象，并利用这些现象来研究光在传播过程中的行为。
声波的绕射
声波的绕射
闻其声而不见其人，这是司空见惯的现象。
怎样解释这种现象呢？当声波遇到障碍物或孔洞，其大小比声波波长大得多时，可认为声波仍沿着直线传播，由于障碍物的反射作用，在障碍物后面开有成一个声影区，障碍物或孔洞的大小比声波波长小得多时，则声波不是沿着直线传播，而是改变前进的方向绕过障碍或孔洞，到达按直线传播时要成为：阴影的地方，这种现象称为波的绕射或衍射。
小孔处的质点可近似地看作一个集中的新声源，产生新的球面波，它与原来的波形无关。
一切波都能发生绕射，其程度与波长、障碍物的大小有关。
在通常条件下，有的声波会发生明显的绕射，有的表现为直线传播。
我们能听到的声波，波长在１７cm～１７m的范围内，是可以与一般障碍物（如墙角、柱子等建筑部件）的尺度相比的，所以能绕过一般障碍物，使我们听到障碍物另一侧的声音。
声源的频率越低，绕射现象越明显。
由于声波有绕射的本领，所以室内开窗比不开窗更能听到邻室的谈话声，而当墙壁存在缝隙和孔洞时，隔声能力大大下降了。
与此相反，我们也可利用声波的绕射现象设计穿孔板一类的吸声结构来吸声。
波绕射的条件
波绕射的条件波绕射是指波在遇到障碍物或传播介质边界时发生偏离原来传播方向的现象。
它是波动现象中重要的一种现象，广泛应用于物理学、声学、光学等领域。
本文将从不同角度介绍波绕射的条件。
一、波的性质波是一种能量的传播形式，包括机械波和电磁波。
机械波是由质点的振动引起的，需要介质传播（如水波、声波）；电磁波是由电场和磁场的振动引起的，可以在真空中传播（如光波、无线电波）。
二、波的传播波的传播遵循波动方程，它描述了波随时间和空间变化的规律。
波随着时间的推移向前传播，同时也会向外扩散。
三、波的绕射条件波在遇到障碍物或传播介质边界时，会发生绕射现象。
波绕射的条件有以下几点：1. 障碍物的尺寸与波长的比值波绕射的程度与障碍物的尺寸和波长的比值有关。
当障碍物尺寸远大于波长时，波的绕射现象较为显著；当障碍物尺寸与波长接近时，波的绕射现象较弱。
2. 波的入射角度波绕射的程度还与波的入射角度有关。
当波以垂直入射时，绕射现象最为明显；当波以斜角入射时，绕射现象较弱。
3. 障碍物或传播介质的特性障碍物或传播介质的吸收、散射、折射等特性也会影响波的绕射现象。
不同材料对波的传播和绕射的影响不同。
四、波绕射的应用波绕射在生活和科学研究中有广泛应用。
以下是一些常见的应用：1. 声学上的应用波绕射在音箱设计、声学隔音、声纳等方面有重要应用。
例如，音箱的设计需要考虑波绕射的影响，以确保音质均匀分布。
2. 光学上的应用光学中的绕射现象可以解释光的衍射、干涉等现象。
例如，在光学仪器设计中，需要考虑光的绕射效应，以达到预期的测量精度。
3. 无线通信中的应用无线通信中的电磁波绕射现象影响信号传输的稳定性和覆盖范围。
通过合理选择天线的位置和方向，可以最大限度地利用波绕射现象，提高无线信号的传输质量。
4. 地震勘探中的应用地震波在地下传播时会发生绕射现象，地震学家可以通过分析地震波的绕射情况，推断地下岩层的分布和性质，从而实现地质勘探和矿产资源的探测。
波绕射的条件
波绕射的条件波的绕射是一种波传播现象，指的是波遇到障碍物或孔径时发生偏转的现象。
在特定的条件下，波会绕过障碍物或通过孔径，形成波的弯曲和扩散。
本文将以人类的视角，通过描述波绕射的条件和现象，为读者呈现一个真实而生动的叙述。
波绕射的条件之一是波长与障碍物或孔径的大小相当。
当波长比障碍物或孔径的尺寸大得多时，波无法绕过障碍物或通过孔径，而会发生反射或折射现象。
然而，当波长与障碍物或孔径的尺寸接近时，波就有可能发生绕射现象。
波绕射还受到波的传播介质的影响。
当波在传播介质中传播时，介质的属性会影响波的传播速度和方向。
例如，当波从一种介质传播到另一种介质时，由于介质的折射率不同，波会发生折射现象。
折射会使得波的传播方向发生改变，从而产生绕射现象。
波绕射还与障碍物或孔径的形状有关。
当波遇到形状复杂的障碍物或孔径时，波会在障碍物或孔径周围形成衍射波。
衍射波会沿着不同的方向传播，从而使波呈现出扩散的现象。
这种扩散使得波能够绕过障碍物或通过孔径，形成波的弯曲和扩散效应。
在日常生活中，我们可以观察到波绕射现象的许多例子。
例如，当我们听到隔壁房间里的声音时，声波就是通过门缝或窗户的孔径绕射到我们的耳朵中的。
此外，当光线通过窗户的玻璃时，也会发生光的绕射现象，使我们能够看到窗外的景色。
波绕射是一种常见的波传播现象，它发生的条件包括波长与障碍物或孔径的大小相当、波的传播介质的属性以及障碍物或孔径的形状。
通过观察和理解波绕射现象，我们可以更好地理解波的传播行为，并应用于实际生活中的各种问题和技术中。
希望本文的叙述能够使读者更深入地了解波绕射，并增强对波的理解和兴趣。
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障碍物电波绕射传播-障碍物电波绕射传播
障碍物电波绕射传播-正文
无线电波的波长远小于障碍物的尺寸时所发生的电波越过障碍物的传播。
常见的障碍物有山丘和建筑物等。
相关波段主要是超短波和微波波段。
障碍物绕射传播的参数为衰减和相移。
其中主要的是绕射衰减A＝20lg(E0/E)分贝,式中E为接收点的绕射场强；F0为相同距离上的自由空间场强。
障碍物的绕射特性，与无线电波长λ、障碍物高度h（从收、发点连线算起,向上为正）、障碍物顶部曲率半径R和绕射角θ等有关。
如果曲率半径不大,R/λ＜2/(10θ)3,则障碍物可视为刃形（图1a）。
绕射场强可按遮光板边缘的光学绕射理论(即菲涅尔－克希霍夫理论)计算，绕射衰减为
A＝3-10lg｛【0.5-C(v)】2+【0.5-S(v)】2｝
式中为第一菲涅尔区半径；d1、d2分别为发射点和接收点到障碍物的距离;C(v)和S(v)为菲涅尔积分。
J(v)的图像如图2。
由图中看出,当h＝-0.577F1时，A＝0,即绕射场强达到自由空间场强;h＝0时,A＝6dB。
当v较大时,J(v)＝13＋20lg v。
如果障碍物顶部曲率半径足够大，R/λ＞2/(10θ)3，则障碍物可视为圆顶形（图1b）。
对此必须利用波动方程处理。
作为一级近似，圆顶障碍物绕射衰减可以表示为
A＝【J(v)+T(ρ)+Q(x)】 (分贝)
式中J(v)为菲涅尔-克希霍夫绕射分量
d a、d b分别为发射点、接收点到障碍物上的视平点间的距离；d为发射点到接收点之间的距离。
障碍物电波绕射传播
障碍物电波绕射传播
T(ρ)为电波入射于曲面时发生的附加损耗
T(ρ)＝7.2ρ-2ρ2+3.6ρ3-0.8ρ4
Q(x)为电波沿障碍物顶部曲面传播时产生的附加损耗
对于多个障碍物的绕射现象，通常难于进行精确的理论计算。
在工程上,常在单个障碍物的绕射计算基础上,用某些近似方法进行估算，或者通过实验进行测量。
在同样的光滑地球表面的电路上，有时，出现障碍物时的绕射信号比没有障碍物时的绕射信号还强。
这种现象称为障碍增益现象。
原因是在球面绕射时，传播路径都在球面附近，所以沿途都遭受衰减；而在障碍物绕射时,传播路径离开地面,电波主要在障碍物顶部遭受衰减。
特别当障碍物两侧电路上的地形对反射有利时，接收点还可能出现多条同相路径分量，从而使总的接收信号进一步加强。
不仅如此，在远距离传播电路上，超短波和微波障碍物绕射信号还可能比相应的对流层散射信号强。
因此，障碍物绕射是实用中值得重视的一种远距离传播方式。
在工程上，为了获得较高的绕射场强，必须适当地选择地形、收发点位置和天线高度。
必要时还可在障碍物顶部外加金属板以改变电波方向，把一条电路变成两条视线电路的串联（无源中继）；或者外加绕射体，用来改善障碍物绕射性能。
绕射体有屏蔽型和介质型两种，前者用于阻挡接收场中的反相分量；后者则用来把接收场中的反相分量变成同相分量。
障碍物电波绕射传播-配图。