纺织纤维的衍射性质的机理和主要用途

从点（线）光源发出的光经过小孔（或狭缝）之后，并不仅沿小孔（或狭缝）和光源的延长线方向直线传播，而是在每一小孔（或狭缝）后发散开来成为次级球（柱）面波，正是这种效应使得两次波可以在空间发生交叠，从而使干涉成为可能。像这样波在传播过程中遇到障碍物时偏离几何光学路径的现象称为光波的衍射。通过单缝衍射和圆孔衍射，可以看到衍射现象在表观上有以下共同特征：波动可以绕过几何阴影区；衍射区光强的空间分布一般有多次起伏变化，即出现明暗交替的条纹或圆环，它们称为衍射图样；对光束的空间限制越甚，则该方向的衍射效应越强，如单缝衍射中，缝越窄，在垂直于缝的方向衍射光散得越开；圆孔衍射中，孔越小，衍射图样
的中心亮斑越大。

衍射与干涉一般是同时存在的，一种现象到底是称为干涉还是衍射，一方面看该过程中是何因素起主导作用，另一方面也与习惯有关。衍射是一切波动的固有特性，无论是机械波（如水波、声波）、电磁波、物质波，都会发生衍射效应。但是，为什么有些波（如声波）的衍射现象相当明显，而另一些波（如可见光波）绕过障碍物的能力就不太容易觉察，这是由于衍射现象的明显程度和所考察波动的波长λ与引起衍射的障碍物（或孔径）的线度ａ之比密切有关，且比值λａ越大，衍射现象就越显著，大致说来，若此比值小于１０－３，则衍射现象不明显；若此比值在１０－２、１０－１数量级，则衍射现象显著；若此比值再增大，即粒子或孔径的线度近似或小于波长量级，则衍射光强对空间方位的依赖关系逐渐减弱，这时衍射现象逐渐过渡为散射现象。引起衍射的障碍物可以是振幅型的，也可以是相位型的，一般说来，只要以某种方式使波前的振幅或相位分布发生变化，即引入空间不均匀性，而且这种不均匀性的特征线度ａ与λ的相对大小在前述适当范围内，就会发生衍射现象，这里仍是特征比值λａ决定了衍射与媒质不均匀性所引起的其他现象，如大尺度不均匀性所形成的反射或折射，以及极小尺度不均匀性所形成的散射的区别。既然衍射现象的显著程度与比值λａ有关，则可以推出，若此比值趋于零，衍射现象就会消失，波动将按照几何光学的规律传播，因此几何光学可以看做是波动光学当λａ趋于零时的极限情况。