13.5光的衍射

1、 激激 光光 束束 调节狭调节狭 缝宽窄缝宽窄 狭缝狭缝 像像 屏屏 取一个不透光的屏，取一个不透光的屏， 在它的中间装上一个在它的中间装上一个 宽度可以调节的狭缝，宽度可以调节的狭缝， 在缝后适当距离处放在缝后适当距离处放 一个像屏，用平行的一个像屏，用平行的 单色光照射。单色光照射。 调节的狭缝的宽窄，如果能在光屏上调节的狭缝的宽窄，如果能在光屏上观察到比狭缝的观察到比狭缝的 宽度宽得多的亮区宽度宽得多的亮区，就证明了光的衍射现象存在。，就证明了光的衍射现象存在。 光的衍射光的衍射 单缝衍射条纹的特征单缝衍射条纹的特征 光的衍射光的衍射 1 1、中央亮纹宽而亮、中央亮纹宽而亮 2 2、两侧

2、条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗 观察下列衍射图样，分析衍射规律：观察下列衍射图样，分析衍射规律： 单缝衍射规律单缝衍射规律 1 1、波长一定时，单缝越窄、波长一定时，单缝越窄, , 中央条纹越宽，各条纹间距中央条纹越宽，各条纹间距 越大越大( (衍射越明显衍射越明显) ) 2 2、单缝不变时，光波波长的、单缝不变时，光波波长的 （红光）中央亮纹越宽，条（红光）中央亮纹越宽，条 纹间隔越大纹间隔越大 ( (衍射越明显衍射越明显) ) 3 3、白炽灯的单缝衍射条纹、白炽灯的单缝衍射条纹 为中央亮为中央亮, ,两侧为彩色条纹，两侧为彩色条纹， 且外侧呈红色，靠近光

3、源的且外侧呈红色，靠近光源的 内侧为紫色内侧为紫色 A A B B S S 1 1、 孔较大时孔较大时 屏上出现清晰的光斑屏上出现清晰的光斑 2 2、 孔较小时孔较小时屏上出屏上出 现衍射花样现衍射花样 圆孔衍射圆孔衍射 圆屏衍射圆屏衍射 泊松亮斑泊松亮斑 不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都 能能 使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原使光发生衍射，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因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果 圆屏衍射圆屏衍射 圆孔衍射圆孔衍射钢针的衍射钢针的衍射 1 1、光的干涉和衍射图样区别、光的干涉和

4、衍射图样区别 双缝干涉图样特点：双缝干涉图样特点： 单缝衍射图象特点：单缝衍射图象特点： 光的干涉和光的衍射的比较光的干涉和光的衍射的比较 2 2、双缝干涉和单缝衍射都是光波叠加的结果，只、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。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，两明暗相间、中间较宽较亮，两 边对称亮度渐减弱边对称亮度渐减弱 明暗相间、等间距等亮度明暗相间、等间距等亮度 红光红光 光通过许多等宽的，等间距排列的狭光通过许多等宽的，等间距排列的狭 缝

5、时产生的衍射。缝时产生的衍射。 与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变 窄，亮度增加，成等间距分布。窄，亮度增加，成等间距分布。 练习练习: : 1 1、用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏，下、用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏，下 列几种情况中，在小孔后面的光屏上各看到什么现象？列几种情况中，在小孔后面的光屏上各看到什么现象？ （1 1）小孔的直径为）小孔的直径为1 1cmcm （2 2）小孔的直径为小孔的直径为1 1mmmm （3 3）小孔的直径为小孔的直径为0.50.5mm 与圆孔形状相同的亮斑与圆孔形状相同的亮斑 （这是光沿直线传播的结果）（这是光

6、沿直线传播的结果） 单色光源倒立的像单色光源倒立的像 （这是小孔成像，也是光沿直线传播的结果）（这是小孔成像，也是光沿直线传播的结果） 衍射条纹（这是由于小孔尺寸与光波的衍射条纹（这是由于小孔尺寸与光波的 波长差不多，光发生衍射的结果）波长差不多，光发生衍射的结果） 2 2、下面四种现象中、下面四种现象中, ,哪些不是光的衍射现象哪些不是光的衍射现象 造成的造成的( )( ) A A通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光的通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光的 日光灯管日光灯管, , 会看到平行的彩色条纹；会看到平行的彩色条纹； B B不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑；不透光圆片后面的阴影中心出

7、现一个亮斑； C C太阳光照射下，架在空中的电线在地面上太阳光照射下，架在空中的电线在地面上 不会留下影子；不会留下影子； D D用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明 暗相间的圆环暗相间的圆环 C C 3 3如图，甲、乙为单色光通过窄缝后形如图，甲、乙为单色光通过窄缝后形 成明暗相间的两种条纹图样，下列判断成明暗相间的两种条纹图样，下列判断 正确的是（正确的是（ ）（图中条纹表示）（图中条纹表示 明条纹）明条纹） A A甲为单缝衍射的图样甲为单缝衍射的图样 B B乙为双缝干涉的图样乙为双缝干涉的图样 C C甲为双缝干涉的图样甲为双缝干涉的图样 D D乙为单缝

8、衍射的图样乙为单缝衍射的图样 ABAB 4.4.某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡 尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总 结出以下一些规律，其中说法正确的是结出以下一些规律，其中说法正确的是 （ ） A A、若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行、若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行 B B、若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直、若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直 C C、衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关、衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关 D D、衍射条纹的间距与光的波长有关、衍射条纹的间距与光的波长有关 ACD ACD 5.5.用单色光通过小圆盘与小圆孔做衍射实验用单色光通过小圆盘与小圆孔做衍射实验 时，在光屏上得到衍射图形，观察到它们的现时，在光屏上得到衍射图形，观察到它们的现