3.光的衍射与偏振.ppt

1、光 的 衍 射,至高至佳 立善立美,至高至佳 立善立美,成都市大弯中学校 唐 强,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，比如：水波能够绕过障碍物继续向前传播，“闻其声而不见其人”说明声波也能发生衍射。,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？,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,问 题：那么如果我们把障碍物（孔或者缝）尺寸做到和光的波长差不多，能否观察到光的 衍射现象呢？,可见光的波长400760nm，因此障碍物做到10-4m以内，就是零点几毫米，才能观察到

2、明显的衍射现象。,用什么光做实验效果最好，缝做到多宽才到才合适呢？,实验现象：光绕到单缝背后，说明光能够 发生衍射。, 实 验1：探究光的衍射,请同学们利用课桌上的器材，观察光通过单缝时的衍射现象。,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。,光的衍射,1、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,2、物理意义 光的衍射现象进一步证明光是一种波。,单缝衍射条纹的特征,1、中央亮纹宽而亮,2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗,光的衍射,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 ,平行光束,调节狭缝宽

3、窄,像屏,线光源衍射,明暗相间的条纹？,单缝衍射与双缝干涉条纹的区别,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,原 因: 来自单缝上不同位置的光，在屏上叠加的结果., 实 验2：观察光的衍射图样，探寻衍射规律,实验现象 1、缝越窄，条纹越宽； 2、缝离光屏越远条纹越宽,课桌上有两个单缝，让激光分别通过两个单缝，并改变一些条件，观察衍射图样的变化。,改变光的颜色？,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,4、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

4、外侧呈红色，内侧为紫色,3、其他条件不变，缝离光屏越远，条纹越宽,不只是狭缝，各种形状的孔或者障碍物，只要尺寸足够小都能使光发生衍射，产生不同形状的衍射图样。,A,B,S,1、 孔较大时屏上出现清晰的光斑,圆孔衍射,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:来自圆孔上不同位置的光，在屏上叠加的结果.,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？,科学小故事：菲涅尔、阿拉果与泊松之争,泊松亮斑：在光束中放一个不透明圆盘（圆板衍射 ），在 不透明圆盘的阴影中心出

5、现了一个亮斑,圆盘衍射,泊松亮斑,圆盘衍射图样,为什么中心还有一个亮斑？,小圆盘和小圆孔衍射图样对比,圆孔衍射：明暗相间且不等距的同心圆环（中央亮斑）,圆盘衍射：明暗相间的不等距的同心圆环，中心有一个亮斑（泊松亮斑）,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,衍射图样：明暗相间且不等距的同心圆环（中央亮斑）,衍射条件：孔的尺寸接近波长或 比波长还要小 ,光的衍射,一、单缝衍射,二、圆孔衍射,三、圆屏衍射,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）,衍射条件：屏

6、的尺寸接近波长或比波长还要小,1、光的衍射现象能否说明光沿直线传播不正确？2、让一束光通过一个孔，随着孔的直径 不断减小，所观察到的图样是怎样变化的？,想一想 ：,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。,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 F荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮,DE,练一练,2在单缝衍射实验中，下列说法正确的是 ( ) A将入射光由黄光换成绿光，衍射条纹间距变窄 B使单缝宽度变窄，衍射条纹间距变窄 C换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽 D增大单缝到屏的距离，衍