《光的衍射》

.,光的衍射,光的衍射,高二物理组,.,复习提问,问题1.什么是波的衍射现象？,问题2.发生明显衍射的条件是什么？,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,障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。,.,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？,光的衍射,.,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,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,激光束,一单缝衍射,波长很短400-700nm,.,光的衍射,光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象。衍射时产生的明暗条纹叫衍射图样。,.,一单缝衍射,.,单缝衍射条纹,条纹不等间距，中央条纹亮而宽，两侧条纹较暗较窄，对称分布,.,波长一定时，单缝越窄，现象越明显，中央亮纹越宽越暗,.,.,单缝衍射条纹,单缝不变，波长越大，衍射越明显，中央亮纹越宽,.,光的衍射,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,一、单缝衍射,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,.,单缝衍射与双缝干涉条纹和区别,各明纹或暗纹宽度、亮度基本相等.,中央条纹最宽最亮,两侧条纹宽度、亮度逐渐减小,干涉条纹,衍射条纹,.,衍射现象和干涉现象条纹的不同点和相同点：,相同点：由于光的叠加而产生的，明暗相间的。不同点：双缝的条纹是等间距的各条纹的亮度差别较小，条纹条数较多。衍射条纹不等间距，中央条纹亮而宽，两侧条纹较暗较窄，对称分布,.,A,B,S,1、孔较大时屏上出现清晰的光斑,圆孔衍射,.,二圆孔衍射,A,B,S,2、孔较小时屏上出现衍射图样（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,S,.,三泊松亮斑,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,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。,.,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,.,区别：,小圆屏衍射图样中亮环或暗环间距离随着半径的增大而减小。而圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随着半径增大而减小。小孔背景是暗的，小圆屏背景是明亮的。,.,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,.,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.,六衍射光栅,N=4,.,补充：衍射光栅,如果增加狭缝的个数，衍射条纹宽度变窄，亮度将增加。,.,练一练,1、下列属于光的衍射现象的是：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,DE,.,2.用单色光照射双缝，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。,【B】,.,3.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,D,.,4.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,B,.,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,A,.,5、关于衍射下列说法正确的是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,ABD,.,7、关于光的衍射：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,BC,.,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,.,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,.,10：观察实