立委按：镜先生不时发一些类似科普的帖子，作为对网友的答疑，是他“爱心”的体现。我由于四人帮耽误的原因，基本是理科盲，因而在编辑他的传播专门知识的科普高论时，持一目十行的态度。可是，最近有怎样科普才是真正的科普，而不是翻译或者编译的讨论，于是就带着问题读镜子，比平时认真一些，小有心得，在此与各位分享。窃以为，高明的科普作家必然是对问题领域了然于心，然后形象化地讲解出来。还记得当年看华罗庚的数学科普文章，陶醉于其文字的精妙以及知识传播的流畅，如沐春风。虽然说“很多‘学究’上的事情不是几句话可以说清楚的”，而且这篇镜文涉及的问题领域又是非常专门的物理分支（“显然这个档次的相互作用不是一个‘大众光学’涉及的领域”），镜文的形象化讲解还是有很多可圈可点之处，详见立委编辑时所加的下划线（作为《镜子大全》的编辑体例，由于从未见镜子使用下划线，所以，凡是镜文中下划线的部分，可一律默认为编者立委的圈点，表达编者的赞赏，也为将来编辑《镜文童语》做个准备），譬如官话与方言的比喻，再如炕头与野合的对照。特别是用铜钱的比喻以及解剖学上“口”的定义来引申比照散射与衍射两个概念的来历和区别，这类看似信手拈来的叙述方式，是让我拍案叫绝的。

再论衍射与散射的区别。

作者: mirror (*)

日期: 04/14/2011 01:29:43

这个话题是为了回应网友“衍射是散射相互作用产生的”和“衍 射与散射的区别究竟在哪里？如果能回到“究竟”，就很好了！”的两个评论。

的确上一贴回答“衍射与散射的区别究竟在哪里？”中对于“究竟”的挖掘还不够。这是出于几个方面的考虑。第一，对多数人而言，理解这些都是些“方言”意义比较切合实际一些。第二，很多“学究”上的事情不是几句话就可以说清楚的。

比如说“衍射是散射相互作用产生的”这句话，应该说是个中规中矩的论述，看上去没有什么问题。这个说法大约是要回答楼下“究竟”的问题。把散射认为是更基本的“元素”，因此有了“衍射是散射相互作用产生的”说法。


依镜某的“分辨率”和对事物的理解，以为“衍射是散射相互作用产生的”的说法中有几处不妥。显然这个说法混淆了叠加与相互作用的不同。如果这句改成“衍射是散射的叠加产生的”话，这是在重复一个波动力学的“公理”（惠更斯原理），应该是个很完美的陈述。

如此，事态就变成了何为叠加？何为相互作用？的问题了。一般说来，凡是说到相互作用一词儿时，都要想到它的哈密顿量如何写才好。很不经意地给一句散射的相互作用，按“正规”的理解就是要考虑光子与光子的相互作用了。显然这个档次的相互作用不是一个“大众光学”涉及的领域。

既然是把散射认为是更基本的“元素”，那么就不妨把这个“元素”的究竟揭示出来。散射——作为一个相互作用的结果，其机制是什么呢？从电磁波散射的哈密顿量看，散射一定是电荷（流）的载体与电磁波的相互作用的结果。也就是说，相互作用的现场在于此，在电荷的载体那里，而不是在其它的什么地方。或者说，这个事儿必须是在炕头上，其它地方的说法都是野合。光（电子）谱学之所以那么神奇、那么有用、有效，其根本就在于此。

这个电荷的载体一般被称为散射体。作为第一近似，散射体的微分散射体截面积（散射振幅）是个计算散射强度的基本物理量。

这个电荷的载体上的电荷在能量轴上的分布如何？在空间上的分布如何？这些个特殊的分布形态对电磁波的散射有何特殊的影响呢？当然这些问题前辈中的优秀分子当然要思考。如果人们在今天的学习中依然没有思考的话，只能说明能力不如前辈中的优秀分子。面对这样的事态也不必有那么多的“失落感”。不如那些人物是“当然”，超越了那是相当相当的“偶然”事件。

通过上述对相互作用的考察，可以知道决定散射电磁波场的根源在散射体上。因此对某些散射体的特殊情况就要有一些特殊的名称。比如说拉曼散射、瑞利散射等等的。前者是说散射前后波长的变化，后者是说对不同波长的散射强度的不同。

“电荷载体”是个实物（体）。这个实物的散射很好理解。所谓实体，一般是说四周“空”，当中“实”的物体结构。一个铜钱上有个小孔，说铜钱的散射很容易理解，而说“小孔”的散射就不是很顺了。因为那个“小孔”是个“空”的存在，什么都没有。是靠小孔边缘“围”出的一个空间。这一点与解剖学中没有“口”、只有上下唇的说法是一致的。为了回避尴尬——“没有实体”的物件儿（小孔）所带来的“散射”现象，人们改称这类散射现象为衍射，意为小孔边缘的散射。

在物理上，散射在什么时候都可以说，好比是“官话”。衍射则是波动光学领域的“方言”。是说散射体的大小与电磁波长相当、这样的多数散射体之间也彼此相干条件下发生的散射现象。

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就“是”论事儿，就“事儿”论是，就“事儿”论“事儿”。