物理：13.5《光的衍射》(课堂PPT)

1、1,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.,光的衍射,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?,光 的 衍 射,高二物理组,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。,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？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

2、射的现象特征是什么？,光的衍射,4,一切波都能发生衍射，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,一 单缝衍射,波长很短 400-700nm,5,一 单缝衍射,6,单缝衍射条纹的特征,一 单缝衍射,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.,7,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,8,观察下列衍射图样，分析衍射

3、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),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（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,改变缝宽,改变波长,9,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

4、内侧为紫色,10,A,B,S,1、 孔较大时屏上出现清晰的光斑,圆孔衍射,11,二 圆孔衍射,A,B,S,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.,12,圆孔衍射,S,13,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,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 ,14,三 光绕过障碍物的衍射,不只是

5、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。,15,圆屏衍射,泊松亮斑,圆屏衍射图样,16,泊松亮斑,在其影子的中心有 一个亮斑,17,小圆盘和小圆孔做衍射图样特点,圆孔衍射,圆盘衍射,18,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,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

6、波长或 比波长还要小 ,20,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。,21,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,22,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

7、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,23,2、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 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,24,3 、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 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,25,4 、我们经常可以看到，凡路边施工处总挂有

8、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,26,5 、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,27,6 、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,28,7、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,29,8.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,30,练习1,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