高中物理《光的衍射》精品课件

问题2.发生明显衍射的条件是什么？
障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。
光的衍射
光的干涉现象反映了光的波动性，而波动性 的另一特征是波的衍射现象，光是否具有衍射 现象呢？如果有衍射现象，为什么在日常生活 中我们没有观察到光的衍射现象呢？
水波、声波都会发 生衍射现象，它们 发生衍射的现象特 征是什么？
S
光的衍射
一、单缝衍射
1 衍射图样：明暗相间且不等距条纹 （中央亮纹） 2 单缝衍射规律 3 衍射条件：缝的尺寸接近波长或比波长还要小
二、圆孔衍射
1 衍射图样：明暗相间且不等距的同
心圆环．（中央亮斑）
2 衍射条件：孔的尺寸接近波长或
比波长还要小
三
光绕过障碍物的衍射
不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能使光发 生衍射，历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．
钢针的衍射
圆孔衍射
圆屏衍射
光的衍射
一、单缝衍射
二、圆孔衍射 三、圆屏衍射
1 衍射图样：明暗相间的不等距的同
心圆环，中心有一个亮斑 （泊松亮斑）
2 衍射条件：屏的尺寸接近波长或
比波长还要小
五 小结
1 、光在没有障碍物的均匀介质中，直线传播 。 2 、在孔或障碍物的尺寸比波长差不多或还 小，光就发生衍射。 3 、 光的衍射并没有否定光的直线传播，而是 指出了它的适用范围和它的局限性。 4、缝、孔或障碍物的尺寸可以跟光的波长相 比，甚至比波长还小时，衍射现象明显。
一
单缝衍射
单缝衍射条纹的特征 1、中央亮纹宽而亮． 2、两侧条纹具有对称性，明暗相间且不等距.
单缝衍射与双缝干涉条纹和区别
干涉条纹
各明纹或暗纹宽度、亮 度基本相等.
衍射条纹
中央条纹最宽最亮, 两侧条纹宽度、亮度 逐渐减小．
观察下列衍射图样，分析衍射规律：
单缝衍射规律 1、波长一定时，单缝越窄,中央 条 纹越宽，各条纹间距越大．(衍射 越明显)
实验：在光束中放一个不透明圆 盘
现象：在不透明圆盘的阴影后面， 出现了一个亮斑。
圆屏衍射
泊松亮斑
圆屏衍射图样
泊松亮斑
在其影子的中心有 一个亮斑
• 小圆盘和小圆孔做衍射图 样特点
圆孔衍射
圆盘衍射
光的衍射现象
不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能 使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原 因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果．
光 的 衍 射
光的源自文库射
人接收的信息有90％来自眼睛看到 的光;光给了我们多姿多彩的世界.
既然光是一种波,为什么我们日常生 活中观察不到光的衍射现象,而常常看到 的是光沿着直线传播的呢?
复习提问
问题1.什么是波的衍射现象？
波在它传播的方向上遇到障碍物或孔时，波绕 到障碍物阴影里去继续传的现象叫波的衍射
3．衍射条件：缝的尺寸接近波长或比波长还要小
圆孔衍射
A S
1、 孔较大时——屏 上出现清晰的光斑
B
二
圆孔衍射
A
S
B 2、 孔较小时——屏上出现衍射花样（亮暗相间
的不等间距的圆环，这些圆环的范围远远超过了
光沿直线传播所能照明的范围） 原因:来自单缝或圆孔上不同位置的光,在屏上叠 加的结果.
圆孔衍射
4 、我们经常可以看到，凡路边施工处总挂有 红色的电灯，这除了红色光容易引起人的视觉注意以 外，还有一个重要的原因，这一原因是红色光 A．比其他色光更容易发生衍射 A B．比其他可见光更容易发生干涉 C．比其他可见光更容易发生反射 D．比其他可见光更容易发生折射
5 、关于衍射下列说法正确的是 ABD A．衍射现象中衍射花样有亮暗条纹的出现是光的 叠加的结果 B．双缝干涉中也存在着光的衍射现象 C．影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 D．一切波都可以产生衍射
六
衍射光栅
透射光棚:在玻璃片上刻有许多等宽而又间距相等 的平行刻痕，刻痕产生漫反射而不太透光，未刻的部分 相当于透光的狭缝,一般每毫米有几十到几千个狭缝。 反射光栅:在高反射率的金属上刻痕.
N=1 N=2 N=3 N=4
1、下列属于光的衍射现象的是： DE A雨后天空出现的绚丽的彩虹 B阳光下肥皂膜上的彩色条纹 C太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹 D眼睛透过纱巾看到的灯光的条纹 E眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围 有彩色花纹
一
单缝衍射
一切波都能发生衍射，通过衍射把能量 传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是 障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．
波长很短 400-700nm
激 光 束 调节狭 缝宽窄
像 屏
取一个不透光的屏， 在它的中间装上一个 宽度可以调节的狭缝， 用平行的单色光照射， 在缝后适当距离处放 一个像屏 ．
一
单缝衍射
6 、用点燃的蜡烛照亮一个带有圆孔的遮光板，当 圆孔的直径由数厘米逐渐减小为零的过程中，位于遮光 板后面的屏上将依次出现的现象是： ______________________ ；___________ ． 圆形亮斑 烛烟的像 明暗相间的圆环
7、关于光的衍射： BC A是光在传播中绕过障碍物发生弯曲的现象 B衍射条纹图样是光波相互叠加的结果 C为光的波动说提供了有力的证据 D完全否定了光的直线传播的理论
2、下列关于单缝衍射的说法中，正确的是 A和光的双缝干涉图样相同 D B各亮条纹的宽度不同而亮度相同 C各亮条纹的宽度相同而亮度不同 D中央亮条纹的宽度最宽，亮度最亮
3 、用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实 验时，在光屏上得到衍射图形，它们的 特征是 B A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔 时中央是亮的 B．中央均为亮点的同心圆形条纹 C．中央均为暗点的同心圆形条纹 D．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔 时中央是暗的
10：观察实验回答下列问题
1.在观察光的衍射现象的实验中,通过紧 靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处 的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝 都要平行于狭缝),可以看到 【C】 A.黑白相间的直条纹 B.黑白相间的弧形条纹 C.彩色的直条纹 D.彩色的弧形条纹.
改变缝宽 2、单缝不变时，波长大的中央亮 纹越宽，条纹间隔越大(衍射越明 显) 改变波长
3 、白光（白炽灯）的单缝衍射 条纹为中央亮 , 两侧为彩色条纹， 且外侧呈红色，靠近光源的内侧 为紫色．
光的衍射
一、单缝衍射
1 衍射图样：明暗相间且不等距条纹 （中央亮纹） 2 单缝衍射规律
1)波长一定时，单缝越窄,中央条纹越宽，各条纹间距越大． 2)单缝不变时，波长大的中央亮纹越宽，条纹间隔越大 3)白光的单缝衍射条纹为中央亮,两侧为彩色条纹， 且外侧呈红色，靠近光源的内侧为紫色．
8.如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭 缝观察日光灯光源时所看到的四个现象. 当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从 0.8mm逐渐变小时,所看到的四个图像的 顺序是 . abcd
练习用 1 单色光照射双缝，在像屏上 观察到明暗相间的干涉条纹，现用 遮光板将其中的一个缝挡住，则像 屏上观察到 【B】 A、宽度均匀的明暗相间的条纹。 B、中央亮而宽，两边窄而暗条纹。 C、一条亮纹。 D、一片亮光。