Question

物理中波的衍射和干涉....？？

关于波的衍射，书上说，当波遇到障碍物或小孔的尺寸小于或等于波长时，会发生明显的衍射现象。问题如下：
1.资料书上有解释说，当障碍物或小孔的尺寸远小于波长时，虽然能量损失很小，但还是不能观察到明显的衍射现象....why？
2.什么情况下衍射最明显？是障碍物和波长最接近时，还是障碍物尺寸越小越好？在做这类型题时，需不需要考虑障碍物尺寸远小于波长的情况？
3.与能量方面相关的问题：为什么当波遇到小孔和障碍物（如石头）时，衍射是一样的情况？个人觉得，小孔直径越小，则周围的挡板面积越多，那么照说损失的能量应该更多才对啊，那么衍射现象也应该不明显才对啊？而对于石头一样的障碍物而言，石头尺寸越小，损失的能量就越少，衍射就应该越明显......两者为什么可以同等看待呢？

关于波的干涉...是不是只有频率相同、步调相同或相反的波才会发生波的干涉？？？
书上写，波的干涉是一切波特有的性质....
可是只有频率相同、步调相同或相反的波才会产生稳定的干涉图样...其他情况下的干涉是不稳定的。
可是其他波（频率不相同的，步调既不相同也不相反的）到底能不能产生干涉现象呢（就是“干涉”而不是“稳定的干涉”）？？
我问过我们物理老师，他说，一般所提到的干涉就是指稳定的干涉。所以，只有频率相同且步调相同或相反的波才能发生干涉，请问这话对不对？？？？？

先谢谢各位了！
也许到现在为止学的知识还太少，以下的答案看不太懂。也许我的理解太表层化了

Answer 1

1，第一个问题有待商榷(这个跟能量的损失没什么直接的关系啊)
2根据单缝衍射，是单缝的宽度越小衍射现象越好，其中有一个相干长度问题，一般来说做这样的题不用考虑，除非有强调。
3这个是一样的，通过小孔的光的强度和后者是一样的。你应该从光强（与面积无关，相当密度，你可以这样理解）来考虑。
波的相干有三个条件，频率相同，波的相位差恒定，振动方向相同（实际上只要有相同的分量即可，不一定要严格相同），你老师的话不太对，你可以用着三个条件进行判断。（顺便说一下，用能量的角度进行光的干涉的相关解释是不对的，应该用光的强度来解释，光的强度并不等于能量）

Answer 2

1不能，孔太小能量虽损少可通过的过少，不明显。2波长的0.4~1倍，这种一般不会考。3和能量无关。4可以形成，但很杂乱，无法作图。波不要从能量方面考虑，最主要的是波本身的特牲（波长频率等）我说的是机械波。光是波特殊的一种，如果是光波参考一楼

Answer 3

高中阶段到此为止。事实上，干涉普遍存在，但是不能形成稳定干涉的情况比比皆是，无需重点研究，课本上所说的干涉只关注能产生稳定干涉现象的情况。所以条件、特征都是针对这个而言的。光的单缝衍射图样的形成，可以用叠加原理来解释，在干涉加强的地方形成亮纹，减弱的地方形成暗纹。但是有的地方既不加强，也不减弱，不亮也不暗，复杂的结果叠加在一起，就形成中间亮纹很宽，两边渐窄，甚至到了一定的距离不再能看到条纹。衍射变得不明显。所以真正的亮纹位置是亮纹的中心，真正的暗纹位置是暗纹的中心。

Answer 4

1.障碍物或小孔的尺寸远小于波长时，不能观察到明显的衍射现象是因为孔太小时则传递的能量太小以致不便于观察，极端一点，孔小到没有了，波一点也传不过去了；或者石头小到没有了，波继续传播自己的，不受影响。
2.合理的孔的大小是其尺寸与波长相当，也就是障碍物或小孔的尺寸小于或等于波长时衍射最明显。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。做题的时候一般不需要考虑太多，按一般情况就行，根据题意做就好。
3. 波可以绕过障碍物继续传播，即发生衍射，那观察到的现象也就一样了。小孔越小（比波长小的情况下）衍射现象不明显，你说的很对。但是石头越小（比波长小的情况下），衍射不是越明显，比如1里面说的石头小到没有了，波继续传播自己的，不受影响。根据衍射定义，波可以绕过障碍物继续传播，在这里，石头跟小孔都属于障碍物，没什么区别。
关于干涉是指两波重叠时组成新合成波的现象。频率不相同的两列波，只有偶尔的一点交叉，不能算重叠，也就谈不上干涉了。