一樹之高 6級 2009-07-27 回答

r=c/v c是光速 v是介質中的光速

波長越長折射率越小。從波粒二象性的角度可以這麼理解，波長越短頻率越高，粒子性越突出；反之，波長越長頻率越低，波動性越突出。在波與介面發生作用時，波動性越強的穿透能力越強，被折射的程度就比較小；而粒子性強的被彈射的程度就越高，因此折射的程度也越大。就像打桌球球被彈開一樣，就像水面上的波紋能傳播到擋在它前面的石頭一樣（衍射）。

光的干涉與衍射的本質區別

光的干涉與衍射有何本質區別？我所見到的大學課本，都未做出說明，只有哈里德（美國）的《物理學》一針見血地做了解釋。該書寥寥數語，言簡意亥，現稍詳說之。

從同一波陣面上互相分離的各點，發出的分列的波，在觀察處振幅相加，就成干涉；從同一波陣面上有限大的面積上連續的各點，發出的許許多多子波，在觀察處，振幅逐點連續相加，就成衍射。

1、光的干涉

光能產生偏振，證明光是橫波，它的振動位移與振動狀態的傳播方向相垂直，因此，光的波動方程為

y==Acos 2π（υt + r/λ）

式中，y——振動位移，υ——頻率，t——時間變數，r——光程（從光源到觀察處的距離），λ——波長，λ==c/υ，c為波速（光速）。

2π（υt + r/λ）——位相

兩列同頻同向的波，在觀察處相遇，如果位相差Δφ==2 kπ（同相），則波峰與波峰相遇，波谷與波谷相遇，振幅加強，形成明紋；如果位相差Δφ==（2 k+1）π（反相），則波峰與波谷相遇，波谷與波峰相遇，振幅減弱，形成暗紋，即

Δφ==2π（r2-r1）/λ==2 kπ，加強（明紋）

Δφ==2π（r2-r1）/λ==（2 k+1）π，減弱（暗紋）

整理後，有

Δφ=δ= r2-r1== 2 k（λ/2）== kλ，加強（明紋） （001式）

Δφ=δ= r2-r1==（2 k+1）（λ/2），減弱（暗紋）  （002式）

表明，對同頻同向的波，位相差Δφ及明紋暗紋的形成條價，僅由光程差決定。

不同的干涉機構，例如雙縫干涉（捏菲爾稜鏡）、薄膜干涉、尖劈干涉（牛頓環），光程差δ的表示各不相同，但其明紋暗紋的形成規律是一樣的。

2、光的衍射

前已指出，從同一波陣面上有限大的面積上連續的各點，發出的許許多多子波，在觀察處，振幅逐點連續相加，就成衍射。

幅逐點連續相加，其數學實質，就是積分。我們採用簡化的處理方法：按到觀察處的光程，劃分為若干個半波帶（同一波帶的光程相同，相鄰波帶的光程差為λ/2）。

（1）如果半波帶的數目為偶數（2 k），而相鄰波帶的光程差又為λ/2，兩兩相消，故此時形成暗紋，即

δ== 2 k（λ/2）為暗紋，

注意：此正是干涉形成明紋的條件。

（2）如果半波帶的數目為奇數（2 k+1），相鄰波帶兩兩相消之後，必然剩下一個波帶，它就形成明紋，即

δ== （2 k+1）（λ/2）為明紋，

注意：此正是干涉形成暗紋的條件。

形成衍射明紋的那個半波帶，僅是整個光束的一小部分，所以衍射明紋沒有干涉明紋的亮度大——此與實驗事實剛好吻合，證明如上解釋衍射明紋的形成，是正確的。

干涉明紋，Δφ== 2 k（λ/2）== kλ

亮度與明紋級數無關。

衍射明紋，Δφ==（2 k+1）（λ/2）

級數越多，半波帶數目就越多，兩兩相消之後，形成衍射明紋的那個半波帶，佔整個光束的比重就越小，所以衍射明紋的級數越大，亮度越小（中央明紋亮度最大）

——此與實驗事實剛好吻合，證明如上解釋衍射明紋的形成，是正確的。

孫理 3級 2009-07-27 回答

波長相當於距離，波速就是速度，週期相當於時間，而頻率就是週期的倒數，因此波速為頻率與波長之積。

折射率是光速與波速之商

當幾列波的波速相同，相差恆定時，會發生干涉，包括薄膜干涉等

衍射則是當一束光遇見比它波長差不多時所發生的光的特殊現象