4.5光的衍射课件高二上学期物理人教版选择性

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播的现象叫波的衍射.障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。内容回顾：观察与思考：

光的干涉现象反映了光的波动性，说明光是一种波，为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射，而且常常说“光沿直线传播”呢？光的衍射实验1.光的衍射：光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的现象叫做光的衍射现象。衍射时产生的明暗条纹叫衍射图样。

2.明显衍射的条件：障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。3.物理意义：光的衍射现象证明光是一种波。光的衍射：单缝衍射条纹特征（1）单缝衍射条纹的特征①条纹间距不等；②中央条纹亮而宽；③两侧条纹较暗较窄，对称分布；4.单缝衍射红光a=0.4mm1.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)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)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．（2）不同色光或不同宽度单缝衍射条纹的特征干涉：等距的明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱较慢。

衍射：中央有一条较宽亮条纹，两边是对称明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。

（双缝）干涉图样（单缝）衍射图样双缝间距越小，条纹间距越大单缝宽度越小，条纹间距越大（单色光）波长越小，条纹间距越小（单色光）波长越小，条纹间距越小单色光形成明暗条纹，白光形成彩色条纹单色光形成明暗条纹，白光形成彩色条纹单缝衍射与双缝干涉条纹的比较：圆孔衍射AS1.孔较大时——屏上出现清晰的光斑几乎沿直线传播圆孔衍射：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.以中央最亮的光斑为圆心的逐渐变暗的不等距的同心圆圆孔衍射：光遇到不透明的障碍物会出现什么情况呢？光是否可以绕过障碍物呢，跑到影子里面去呢？

圆盘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．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。泊松亮斑中心有小亮斑圆盘衍射：1818年，法国的巴黎科学院为了鼓励对衍射问题的研究，悬赏征集这方面的论文。一位年轻的物理学家菲涅耳在论文中按照波动说深入研究了光的衍射。当时的另一位法国科学家泊松是光的波动说的反对者，他按照菲涅耳的理论计算了光在圆盘后的影的问题，发现对于一定的波长、在适当的距离上，影的中心会出现一个亮斑！泊松认为这是荒谬可笑的，并认为这样就驳倒了光的波动说。但是，就在竞赛的关键时刻，评委阿拉果在实验中观察到了这个亮斑（图），这样，泊松的计算反而支持了光的波动说。后人为了纪念这个有意义的事件，把这个亮斑称为泊松亮斑，也称为阿拉果亮斑。泊松亮斑趣事科学漫步：不同点：③圆孔衍射的背景是黑暗的,而圆盘衍射图样中的背景是明亮的。②圆孔衍射亮环或暗环间距随半径增大而增大,圆盘衍射亮环或暗环间距随半径增大而减小；圆孔衍射圆盘衍射相同点：均是明暗相间的光环,中心均有亮斑①圆孔衍射中心亮斑较大,而泊松亮斑较小；圆孔衍射与圆盘衍射：1.结构由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器．2.衍射图样特点与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加．光栅衍射：【典例1】在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，分别得到如下四幅图样，以下说法正确的是（）A．甲是双缝干涉图样、丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样B．乙是单缝衍射图样、丙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样C．甲是双缝干涉图样、丁是小圆孔衍射图样D．乙是双缝干涉图样、丙是小圆孔衍射图样【正确答案】A【典例2】（2022·上海嘉定·二模）利用图a所示的装置，观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到图b中甲和乙两种图样。则（）A．甲对应单缝，乙对应双缝B．甲对应双缝，乙对应单缝C．都是单缝，甲对应的缝宽较大D．都是双缝，甲的双缝间距较大【正确答案】A【典例3】（2022·重庆八中高二阶段练习）如图，在大山后面的屋舍听广播（信号波长为

）要比看电视（信号波长为

）的效果好，这是由于（）A．广播信号更容易发生明显的衍射现象 B．电视信号更容易发生明显的衍射现象C．广播信号更容易发生明显的干涉现象 D．电视信号更容易发生明显的干涉现象【正确答案】A【典例4】(多选)下列光学现象，可以用干涉原理解释的是（）

A．甲图透过汽车挡风玻璃拍摄出车内物品的照片很模糊B．乙图用黄光照射形成的牛顿环条纹C．丙图用红光照射大头针形成模糊的条纹D．丁图用绿光照射双缝后形成的条纹【正确答案】BD【典例5】如图所示的四幅明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹).则在下面的四幅图中从左到右排列，亮条纹的颜色依次是（

）

A.红黄蓝紫B.红紫蓝黄C.蓝紫红黄D.蓝黄红紫【正确答案】B【典例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：________；____________；______________；_____．圆形亮斑烛焰倒立的像明暗相间的圆环直线传播小孔成像小孔衍射无光无光1．关于光的衍射现象，下列说法正确的是（）A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B．白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹C．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了干涉D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射A2．研究光的波动现象的实验装置如图甲所示，实验中光屏上得到了如图乙所示的图样。下列说法正确的是（）A．挡板上有两条平行的狭缝B．减小激光器和狭缝间的距离，中央亮条纹将变窄C．增大狭缝和光屏间的距离，中央亮条纹将变窄D．将红色激光换成蓝色激光，中央亮条纹将变窄D3．当游客站在峨眉山山顶背向太阳而立，而前下方又弥漫云雾时，有时会在前下方的天幕上看到一个外红内紫的彩色光环，这就是神奇的“佛光现象”。佛光是一种奇特的自然现象，当阳光照射较厚的云层时，日光射透云层后，会受到云层深处水滴或冰晶的反射，这种反射在穿过云雾表面时，在微小的水滴边缘产生衍射现象。那么，下述现象中与“佛光”现象成因相同的是（）A．雨后的彩虹B．孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓C．路面上的油膜阳光下呈现彩色D．阳光照射下，树影中呈现一个个小圆形光斑B4．下面四种现象中，不是由光的衍射现象造成的有（）A．通过游标卡尺观察两卡脚间狭缝中发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹B．不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑C．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子D．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环C5．让太阳光垂直照射一块遮光板，板上有