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关于衍射，衍射的实质是什么？为什么会发生衍射？发生衍射的条件？晶体衍射的客观条件？

2025-04-04 09:30:43

推荐回答（4个）

回答1：

衍射的实质:是光的干涉,是无穷多次波的相干叠加.

衍射发生的原因:当光线遇到障碍物时，它将偏离直线传播,产生衍射现象.

发生衍射的条件:衍射的基本条件是障碍物夹缝宽接近于波长.

晶体衍射的客观条件:晶体X射线衍射
X-ray diffrection by crystals
X射线在晶体中发生的衍射现象。晶体具有点阵结构，点阵结构的周期（即晶胞边长，b，c）与X射线的波长属于同一数量级，X射线衍射现象是一种基于波叠加原理的干涉现象，干涉的结果随不同而有所不同（Δ为波程差；λ为波长）。为整数的方向，波的振幅得到最大程度的加强，称为衍射，对应的方向为衍射方向，而为半整数的方向，波的振幅得到最大程度的抵消。因此，X射线通过晶体之后，在某些方向（衍射方向）X射线的强度增强，而另一些方向X射线强度却减弱甚至消失，如果在晶体的背后放置一张感光底片，将会得到X射线的衍射图形。
利用X射线衍射原理制造的X射线衍射仪，是测定晶体结构的最主要仪器。根据衍射的方向可以测定晶格参数或晶胞的大小和形状。根据衍射线强度分布能够测定原子在晶胞中的坐标，因此X射线衍射法也是测定分子空间构型的主要方法。
产生晶体X射线衍射的条件可用劳厄方程来描述，劳厄方程的标量表达式如下：
（cos－cos0）＝hλ
b（cosβ－cosβ0）＝kλ
c（cosγ－cosγ0）＝lλ式中、b、c为晶胞边长；0、β0、γ0是入射线与晶胞基向量的夹角；、β、γ是衍射线与晶胞基向量的夹角；h、k、l是三个正整数，称为衍射指数；λ是X射线的波长。
描述X射线衍射条件，还可以用布拉格方程：
2dsinθ＝nλ式中d为相邻两个晶面之间的距离；θ为入射线或反射线与晶面的交角；λ为X射线波长；n为正整数。布拉格方程与劳厄方程虽然表达方式不同，但其实质是相同的。
当 X射线的波长与入射线方向以及晶体方位确定以后，劳厄方程中的λ、、b、c、0、β0、γ0 都已确定，只有、β、γ是变量，它们必须满足劳厄方程，但是，、β、γ3个变量不是独立的，例如在直角坐标中应满足：
cos2＋cos2β＋cos2γ＝1这就是说，3个变量、β、γ应同时满足4个方程，这在一般条件下是不可能的，因而得不到衍射图。为了解决这个问题，必须再增加一个变数，有两种办法可供选择：①晶体不动（0、β0、γ0固定），改变波长λ，即采用白色X射线，这种方法称为劳厄法；②波长不变，即用单色X射线，让晶体绕某晶轴转动，即改变0、β0、γ0 。这样可在某些特定的晶体方位得到衍射图，这种方法叫做转动晶体法。以上两种方法都是对单晶体而言的。如果晶体是多晶，每个小单晶体在空间的取向是随机的，劳厄方程总可以得到满足，这就是粉末法的基础。

回答2：

惠更斯-菲涅耳原理
一．光的衍射现象

波绕过障碍物继续传播，也称绕射。
二．次波

光波在空间传播，是振动的传播，波在空间各处都引起振动，波场中任一点，即波前中任一点都
可视为新的振动中心，这些振动中心发出的光波，称为次波。
次波又可以产生新的振动中心，继续发出次波，由此使得光波不断向前传播。新的波面即是这些
振动中心发出的各个次波波面的包络面。
用次波的模型可以很容易解释光的衍射现象。
波前上任一点都是一个次波中心，即一个点光源，发出球面波，两个点，即使是邻近的，发出的
次波也是不同的。严格地说，是没?quot;光线"或"光束"之类的概念的。
三．次波的叠加--惠更斯-菲涅耳原理

1．次波的相干叠加
波前上任一点，即一个次波中心发出的球面次波在场点P处引起的复振幅
，瞳函数；，球面波；，次波中心面元面积；，倾斜因子。表达式为将波前上所有次波中心发出的次波在P点的振动叠加，即得到该波前发出的波传到P点时的振动，
即该波前发出的次波在P点引起的振动。这就是惠更斯-菲涅耳原理。
2．菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式
由于波前是一连续分布的曲面，所有次波中心发出的次波在P点的复振幅就是以下积分

其中，
为Q点到光源的连线、Q点到P点的连线分别Q点所在处面元的法线之间的夹角。
菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式。
四．衍射的分类
根据衍射障碍物到光源和接收屏的距离分类。
距离有限的，或至少一个是悠闲的，为菲涅耳衍射；距离无限的，即平行光入射、出射，为夫琅
和费衍射。

回答3：

第二个兄弟已经回答得蛮清楚了，但提问的兄弟好像对这些概念理解不是很深刻，因而可能要通俗一点的回答。
波的传播的时候，每一个点都可以认为是一个新的波源，波在均匀界质中的传播是呈球面传播的，波在传播中如果碰到有孔的障碍物的时候，小孔处就是一个明显的波源，理论上如果这个孔无限小，则波会以这个孔为源呈球面传播，这就形成了衍射。但实际上孔不可能无限小，总是有尺寸的，因而衍射的效果实际上就是小孔内无穷个点波源产生的球面波相互干涉的结果，最终效果是这无穷个点产生的球面波的包络。
孔太大时产生的包络弯曲度将很不明显，孔太小时则传递的能量太小以致不便于观察，因而合理的孔的大小是其尺寸与波长相当。
同理，晶体的衍射条件就是其晶格的距离与光线的波长相当。

回答4：

衍射又称为绕射，光线照射到物体边沿后通过散射继续在空间发射的现象。如果采用单色平行光，则衍射后将产生干涉结果。相干波在空间某处相遇后，因位相不同，相互之间产生干涉作用，引起相互加强或减弱的物理现象。衍射的条件，一是相干波（点光源发出的波），二是光栅。衍射的结果是产生明暗相间的衍射花纹，代表着衍射方向（角度）和强度。根据衍射花纹可以反过来推测光源和光珊的情况。为了使光能产生明显的偏向，必须使“光栅间隔”具有与光的波长相同的数量级。用于可见光谱的光栅每毫米要刻有约500到500条线。

1913年，劳厄想到，如果晶体中的原子排列是有规则的，那么晶体可以当作是X射线的三维衍射光栅。X射线波长的数量级是10-8cm ,这与固体中的原子间距大致相同。果然试验取得了成功，这就是最早的X射线衍射。显然，在X射线一定的情况下，根据衍射的花样可以分析晶体的性质。但为此必须事先建立X射线衍射的方向和强度与晶体结构之间的对应关系

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