光的衍射公开课PPT精选文档

光的衍射,2,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？,波可以绕过障碍物继续传播的现象。,障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。,3,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？,光波波长很短400-700nm,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？,在一个不透光的屏上装一个宽度可以调节的单缝，用平行的单色光照射，在缝后适当距离放一光屏,激光束,调节狭缝宽窄,光屏,光的衍射,光的衍射,单缝衍射条纹的特征,1、明暗相间不等距的条纹，中央为亮纹。,2、中央条纹最宽最亮，两侧的条纹变暗变窄。,光的衍射,7,观察下列衍射图样，分析衍射规律：,单缝衍射规律,1、波长（颜色）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),2、单缝不变时，波长大的光（红光）中央亮纹越宽，条纹间隔越大(衍射越明显),3、白光的单缝衍射中央为白色条纹,两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，内侧为紫色,改变缝宽,改变波长,8,3、白光的单缝衍射中央为白色条纹,两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，内侧为紫色,圆孔衍射,A,B,S,1、孔较大时屏上出现清晰的光斑,10,圆孔衍射,A,B,S,2、孔较小时屏上出现衍射花样,明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到达的范围。,原因:来自单缝或圆孔上不同位置的光,在屏上叠加时加强或减弱的结果.,不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的障碍物（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,12,实验：在光束中放一个不透明小圆盘,圆盘衍射,现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。,泊松亮斑,13,圆孔衍射和圆盘衍射图样比较,圆孔衍射,圆盘衍射,14,1、研究表明，我们平时所说的“光沿直线传播”只是一种特殊情况。光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比波长大得多的情况下，衍射现象不明显，可以认为光是沿直线传播的。但是在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显，这就不能说光沿直线传播了。2、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。,小结,15,红光,光的干涉和光的衍射的比较,频率相同的两列相干光波叠加,只要缝或障碍物足够小,明暗相间、等间距、等亮度,明暗相间、中间较宽较亮，两边对称亮度逐渐减弱,都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或减弱的结果。,都是波特有的现象，表明光是一种波。,1、衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。2、增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。3、种类：透射光栅和反射光栅。,衍射光栅,17,1对于衍射现象的分析正确的是（）A光的衍射是光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象.B光的衍射完全否定了光的直线传播的结论.C光的衍射为光的波动说提供了有力的证据.D光的衍射条纹图样是光波相叠加的结果.,ACD,18,2.如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样分析各图样的特点可以得出的正确结论是（）,Aa、b是光的干涉图样,Bc、d是光的干涉图样,C形成a图样光的波长比形成b图样光的波长短,D形成c图样光的波长比形成d图样光的波长短,A,19,3.一个不透光的薄板上有两条平行的窄缝，有一频率单一的红光通过两窄缝在与薄板平行的屏上呈现明暗相间的间隔均匀的红色条纹，若将其中一窄缝挡住让另一缝通过红光，则在屏上可观察到（）A明暗与原来相同，间隔均匀的红色条纹B明暗与原来不相同，间隔不均匀的红色条纹C一条红色的条纹D既无条纹，也不是一片红光，而是光源的像,B,20,4单色光照射单缝衍射时（）A狭缝越窄衍射现象越明显B狭缝越宽衍射现象越明显C照射的光的波长越长衍射现象越明显D照射的光的频率越高衍射现象越明显,AC,21,5用黄色光照射不透明的圆板时在圆板的阴影中恰能观察到黄色光斑，若分别用红色光,绿色光和紫色光照射圆板一定能观察到光斑的是：（）A红色光B绿色光C紫色光D三种色光都能,A,22,23,一切波都能发生衍射，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,调节狭缝宽窄,像屏,光的衍射,24,观察下列衍射图样，分析衍射规律：,光的衍射,25,1、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大,2、单缝不变时，光波波长大的（红光）中央亮纹越宽，条纹间隔越大,3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮条纹为白色，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，内侧为紫色,单缝衍射规律,光的衍射,26,单缝衍射条纹的特征,1、明暗相间的条纹，中央为亮纹。,2、中央条纹最宽最亮，两侧的条纹变暗变窄。,光的衍射,27,不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，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历史上曾有一个著名的衍射图样泊松亮斑,光的衍射,28,双缝干涉图样特点：,单缝衍射图象特点：,光的干涉和光的衍射的比较,双缝干涉和单缝衍射都是光波叠加的结果,只是干涉条纹是有限的几束光的叠加,而衍射条纹可认为是极多且复杂的相干光的叠加。,明暗相间、中间较宽较亮，两边对称亮度逐渐减弱,明暗相间、等间距等亮度,红光,29,小结:,光的衍射,30,双缝干涉图样特点：