英语翻译：

【化】 light diffraction

分词翻译：

光的英语翻译：

light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-

衍射的英语翻译：

diffract; diffraction
【化】 diffraction
【医】 diffraction

专业解析

光衍射（Light Diffraction）是指光波在传播过程中遇到障碍物或小孔时，偏离直线传播路径并发生弯曲扩散的现象。该效应本质上是光波动性的直接体现，当光波阵面的一部分被阻挡时，未被阻挡的部分会以次级波的形式传播并产生干涉，形成明暗相间的衍射图样。

核心机制与特征

1. 波动性基础

   光衍射遵循惠更斯-菲涅耳原理（Huygens-Fresnel Principle）：波阵面上每一点均可视为发射次级球面子波的波源，这些子波相干叠加形成新的波前。例如，单色光通过狭缝后，因子波干涉在屏幕上形成中央亮纹与对称衰减的次级条纹。

2. 波长依赖性

   衍射强度与光波长（λ）显著相关。根据夫琅禾费衍射公式，单缝衍射暗纹位置满足：

   $$ a sin theta = mlambda quad (m = pm1, pm2, cdots) $$

   其中 (a) 为缝宽，(θ) 为衍射角。波长越长，衍射角越大，现象越明显。

3. 典型实验装置

   • 单缝衍射：光通过远小于波长的狭缝，产生宽幅衍射条纹。
   • 圆孔衍射：艾里斑（Airy Pattern）形成，其角半径公式为 ( theta approx 1.22 lambda / D )（(D) 为孔径），制约光学仪器分辨率。
   • 光栅衍射：多缝干涉叠加增强衍射效应，主极大位置满足 ( d sin theta = mlambda )（(d) 为光栅常数），用于光谱分析。

应用领域

• 光学仪器设计：衍射极限决定显微镜与望远镜的分辨能力。
• 光谱技术：衍射光栅分解光源波长成分，应用于物质成分分析。
• 全息成像：利用干涉与衍射记录并重建物体三维波前信息。

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权威参考来源

1. 《光学原理》（Principles of Optics, Max Born & Emil Wolf），第7章"衍射理论"
2. 中国科学院物理研究所《光学手册》"波动光学"章节
3. 美国光学学会（OSA）出版物 Optics Express 衍射相关研究论文

网络扩展解释

光的衍射是光波在传播过程中遇到障碍物或小孔时，偏离直线路径绕到障碍物阴影区域的现象，证明了光的波动性。以下是详细解释：

1.定义与本质

光的衍射指光波绕过障碍物边缘或穿过小孔后，在后方形成明暗相间条纹或光环的现象。这一现象无法用几何光学解释，需基于光的波动性理论（如惠更斯-菲涅耳原理）分析。

2.发生条件

发生明显衍射需满足：障碍物或孔的尺寸与光波波长相近或更小。例如可见光波长约400-770纳米，日常物体尺寸远大于此，故生活中少见明显衍射现象。

3.常见类型

• 单缝衍射：光通过狭缝后形成中央宽亮条纹与两侧渐窄的明暗相间条纹。
• 圆孔衍射：光通过小圆孔形成明暗交替的同心圆环。
• 泊松亮斑：光照射不透明圆盘时，阴影中心出现亮斑（波动说的重要证据）。

4.原理与理论

• 惠更斯-菲涅耳原理：波前每点作为次级子波源，后续波面是子波的相干叠加。
• 分类：
  • 菲涅耳衍射（近场衍射）：光源和观察屏距障碍物有限远。
  • 夫琅禾费衍射（远场衍射）：光源和屏距障碍物无限远，入射与衍射光均为平行光。

5.实际现象与应用

• 生活实例：透过紧并的两支笔缝隙看灯光，可见彩色条纹。
• 科学意义：与干涉现象共同验证光的波动性，推翻牛顿“微粒说”。

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注：如需更深入的理论公式（如单缝衍射光强分布），可参考中的夫琅禾费衍射定理。

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