紡織纖維的衍射性質的機理和主要用途

從點（線）光源發出的光經過小孔（或狹縫）之后，并不僅沿小孔（或狹縫）和光源的延長線方向直線傳播，而是在每一小孔（或狹縫）后發散開來成為次級球（柱）面波，正是這種效應使得兩次波可以在空間發生交疊，從而使干涉成為可能。像這樣波在傳播過程中遇到障礙物時偏離幾何光學路徑的現象稱為光波的衍射。通過單縫衍射和圓孔衍射，可以看到衍射現象在表觀上有以下共同特征：波動可以繞過幾何陰影區；衍射區光強的空間分布一般有多次起伏變化，即出現明暗交替的條紋或圓環，它們稱為衍射圖樣；對光束的空間限制越甚，則該方向的衍射效應越強，如單縫衍射中，縫越窄，在垂直于縫的方向衍射光散得越開；圓孔衍射中，孔越小，衍射圖樣
的中心亮斑越大。

. U- ?) U; P+ Y1 r% l  H" E衍射與干涉一般是同時存在的，一種現象到底是稱為干涉還是衍射，一方面看該過程中是何因素起主導作用，另一方面也與習慣有關。衍射是一切波動的固有特性，無論是機械波（如水波、聲波）、電磁波、物質波，都會發生衍射效應。但是，為什么有些波（如聲波）的衍射現象相當明顯，而另一些波（如可見光波）繞過障礙物的能力就不太容易覺察，這是由于衍射現象的明顯程度和所考察波動的波長λ與引起衍射的障礙物（或孔徑）的線度ａ之比密切有關，且比值λａ越大，衍射現象就越顯著，大致說來，若此比值小于１０－３，則衍射現象不明顯；若此比值在１０－２、１０－１數量級，則衍射現象顯著；若此比值再增大，即粒子或孔徑的線度近似或小于波長量級，則衍射光強對空間方位的依賴關系逐漸減弱，這時衍射現象逐漸過渡為散射現象。引起衍射的障礙物可以是振幅型的，也可以是相位型的，一般說來，只要以某種方式使波前的振幅或相位分布發生變化，即引入空間不均勻性，而且這種不均勻性的特征線度ａ與λ的相對大小在前述適當范圍內，就會發生衍射現象，這里仍是特征比值λａ決定了衍射與媒質不均勻性所引起的其他現象，如大尺度不均勻性所形成的反射或折射，以及極小尺度不均勻性所形成的散射的區別。既然衍射現象的顯著程度與比值λａ有關，則可以推出，若此比值趨于零，衍射現象就會消失，波動將按照幾何光學的規律傳播，因此幾何光學可以看做是波動光學當λａ趨于零時的極限情況。