例题 01 四种光学明暗图样
题目
下列图样属于光的干涉现象的是（ ）
A．
B．
C．
D．
答案与解析
按原题典型装置分类，答案B。
A是圆孔衍射：中央主要亮斑与外围圆环。B是双缝干涉的近轴等距细条纹。C为不透明圆板阴影中心的泊松亮斑，也属于衍射。D中央亮纹显著较宽、旁侧较弱，是单缝衍射。
A、C比较的是主要透光区和遮挡暗影的背景；B、D比较中央与旁侧宽度，不只是有没有条纹。说C、D是衍射，并不否定其中各部分波也发生叠加加强减弱。
本题结论
B。共同具有明暗交替，不足单独判为双缝。
外观
光的衍射与图样辨认
有明暗条纹不一定就是双缝，有中央亮点也不一定有透光圆孔。把开口或遮挡结构与强度分布一起看，才能区分衍射图样和几何成像。
一、知识点 概念与依据
1. 衍射与直线传播近似
光经过孔、缝或障碍物边缘后，进入几何光线本应遮挡的区域，称为衍射，体现光的波动性。沿直线传播是在特征尺寸远大于波长等条件下的近似，不是排除所有边缘波动效应。
波长与孔、缝、圆板的特征尺寸均为长度，可用m。与相近或更小时侧向展开容易明显；仍有边缘衍射，只是相对不明显。实际能否清晰观察，还要看照明相干性、屏距与几何条件。
2. 同一开口各部分的光也在叠加
开口内不同位置发出的光，朝同一观察方向到屏时路程不同，相位关系造成加强或减弱，形成亮暗分布。因此衍射中同样有波的叠加，不能把干涉与衍射当成互不相关的两套物理规律。教材按形成图样的装置几何区别名称。
单缝中央方向各部分近乎同相，形成较强的中央亮纹；偏离中央出现暗纹与较弱侧亮纹。同光源、同屏距下，缝更窄或波长更长，图样通常向两侧展开更多。
3. 单缝、双缝、圆孔和圆板
| 装置 | 典型图样 | 判断时保留的边界 |
|---|---|---|
| 单缝 | 中央亮纹较宽较亮，旁侧较弱 | 缝宽控制侧向展开 |
| 双缝 | 近轴细条纹近似等距 | 中心距控制，有限缝宽仍有包络 |
| 圆孔 | 中央主要亮斑，外围圆环 | 光透过开口后形成波动分布 |
| 不透明圆板 | 几何阴影中心可有小亮点，即泊松亮斑 | 光绕板缘到中心，不需要中心开孔 |
双缝实际亮纹并不永远等亮，单缝包络会调制强度；不能看到某张图的颜色或亮暗交替就忽略装置条件。圆孔与圆板均可出现圆环，关键还要看中央亮点是否位于遮挡暗影中。
4. 泊松亮斑不是小孔成像
在适当相干照明、圆形遮挡和观察几何下，绕不透明圆板边缘传播的光到轴线中心具有对称相位关系，叠加成亮点。这不意味着圆板中心存在孔，也不保证任何大小的圆板、任何光源与屏距都能清楚看见。
圆孔衍射来自透过孔的光；小孔成像通常按几何光路由物体各点形成倒像。孔过小会因衍射使像模糊，不能把衍射同心圆环叫作物体倒像。图样大小还受尺寸、照明和屏距影响，不单独证明透光还是遮光结构。
二、考点 方法与例题
1. 先结构，再中心与旁侧
先读一缝、两缝、圆孔还是圆板；再比较中央与旁侧的宽度、亮度。直条纹查中央是否显著更宽，圆形图查亮点是否在几何阴影中。实际图片只在题给典型装置模型内识别，不把一幅简图当作所有条件下唯一外观。
2. 改参数时别把缝宽与中心距交换
双缝中心距改变细条纹间距，单缝宽度改变衍射展开及包络。一个图样可以同时包含两种尺度，不能由包络变宽直接推断双缝条纹间距增大。
例题 02 圆孔与不透明圆板的两幅图
题目
本题仅作纸面光路与图样判断，不要求自行用激光搭建装置。
某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，得到如图所示的衍射图样，据此可以判断出（ ）
A．甲图是光线射到圆孔后的衍射图样
B．乙图是光线射到圆孔后的衍射图样
C．甲、乙图都是光线射到圆孔后的衍射图样
D．甲、乙图都是光线射到圆板后的衍射图样
答案与解析
答案A。甲中央为较大的主要亮斑，外围有圆环，按本题是圆孔衍射；乙中央暗影内部有很小亮点，按本题是不透明圆板后的泊松亮斑。
因此A正确，B把乙误判为圆孔，C将两图都判圆孔，D将两图都判圆板，均错误。乙中心亮不要求圆板开孔，是边缘光在对称轴上的相位叠加。两图也都不是物体经小孔形成的几何倒像。
本题结论
A。先分透光圆孔与遮光圆板，再认中心亮斑所处背景。
三、坑点 辨析与纠错
1. 中央亮点不能反推中心有孔
泊松亮斑出现在不透明圆板的阴影中心，光来自板缘的绕射与叠加。不要把圆孔衍射、圆板衍射和小孔成像统称圆孔成像。
2. 衍射不明显不等于不存在
尺寸远大于波长时几何光学常有效，但边缘效应仍存在。是否清晰还受照明与观察几何影响，不宜把“看见条纹”或“亮点很小”当作不依赖条件的分类规则。