7.3: 干涉和衍射

波的一个独特特性是当它们相互 接触时，它们相互作用的方式 使得合成波的振幅要么增大 要么减小。这种现象称为干涉。当两个波的波峰对齐时，它们是”同相”的。当这些波相互作用时，它们的振幅增加 就会产生振幅增大的波。这是建设性干涉。如果两个波不对齐—因此它们的波峰 在相反的方向—它们是”异相”的。在这种情况下，合成波的振幅较低。这是破坏性干涉。当一个波的波谷与 另一个波的波峰完全重叠时，两个波互相抵消。衍射是波的另一个特征性 行为。从俯视的角度观察一个波—因此波峰用垂直线表示 并且想象它正朝着一个有狭缝的 障碍物移动。屏障上的开口的大小 与波长相似。当波通过开口时，它会在 开口的拐角处弯曲并向不同的 方向扩散出去。但是当障碍物上有两个或更多的孔时，波是如何表现的呢？这可以用光源观察到。当光发射出来时，波通过 一对间隔很近的狭缝，产生两个衍射波。这些波相互干扰形成一个图案。当两个波传播相同的距离时，它们会产生建设性的干涉。这可以通过一条亮线的出现来观察。离中心一小段距离，在任何一个方向上，一个波比另一个波传播的距离稍长，它们就会变得”异相”破坏性干涉产生了一个黑暗区域。根据波传播的距离，形成了一个明暗相间的 线条的干涉图样。这个双缝实验证明了 光的波动性。