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衍射原理

衍射原理是一種自然現象,當波(如光波、聲波、水波等)遇到障礙物或通過狹縫、小孔等時,會偏離直線傳播的路徑,這種現象稱為衍射。衍射導致波的傳播方向發生改變,可以在障礙物的陰影區域觀察到衍射圖案,其中光強分布不同於幾何光學預測的分布。

衍射可以發生在各種類型的波上,包括光波、電子波和聲波等。在光學中,衍射現象可以通過惠更斯-菲涅耳原理來解釋,該原理指出波前上的每一點都可以視為次級波源,它們發射的子波疊加後形成向前傳播的波。

衍射現象的套用非常廣泛,例如在光學中,可以通過分析衍射圖案來研究物體的結構;在電子顯微鏡和X射線衍射技術中,衍射現象用於分析晶體的內部結構。此外,衍射原理也用於描述有限波在自由空間中的傳播情況,如雷射束的發散性質和雷達天線的波束形狀。