高中物理第十三章 光 13.5光的衍射人教选修3.ppt

第五节第五节 光的衍射光的衍射 第第十三章十三章 光光2021/8/11 星期三1复习:1.1.什么是波的衍射现象什么是波的衍射现象?波饶过障碍物继续向前传播的现象波饶过障碍物继续向前传播的现象2.2.发生明显衍射的条件发生明显衍射的条件?障碍物或孔的尺寸比波长小或差不障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多多2021/8/11 星期三2水波的衍射水波的衍射S1 2021/8/11 星期三3既然光是一种波既然光是一种波,为什么我们日常生活中为什么我们日常生活中观察不到光的衍射现象观察不到光的衍射现象,而常常看到的是而常常看到的是光沿着直线传播的呢光沿着直线传播的呢?2021/8/11 星期三4单缝衍射单缝衍射1 1、中央亮纹宽而亮、中央亮纹宽而亮2 2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗2021/8/11 星期三5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：不同缝宽的单不同缝宽的单缝衍射缝衍射2021/8/11 星期三6 1 1、波波长长一一定定时时，单单缝缝窄窄的的中中央央条条纹纹宽，各条纹间距大宽，各条纹间距大 2 2、单单缝缝不不变变时时，光光波波波波长长大大的的（红红光光）中中央央亮亮纹纹越越宽宽，条条纹纹间间隔隔越越大大3 3、白白炽炽灯灯的的单单缝缝衍衍射射条条纹纹为为中中央央亮亮条条纹纹为为白白色色，两两侧侧为为彩彩色色条条纹纹，且且外侧呈红色，内侧为紫色外侧呈红色，内侧为紫色单缝衍射规律单缝衍射规律2021/8/11 星期三7ABS 1 1、孔孔较大时较大时屏上出现清屏上出现清晰的光斑晰的光斑 2 2、孔较小孔较小时时屏上出现衍射屏上出现衍射花样花样单孔衍射单孔衍射2021/8/11 星期三8 不不只只是是狭狭缝缝和和圆圆孔孔，各各种种不不同同形形状状的的物物体体都都能能使使光光发发生生衍衍射射，以以至至使使影影的的轮轮廓廓模模糊糊不不清清，其其原原因因是是光光通通过过物物体体的的边边缘缘而而发发生生衍衍射射的的结结果果历历史史上上曾曾有有一一个个著著名名的的衍衍射射图图样样泊松亮斑泊松亮斑圆屏圆屏衍射衍射圆孔圆孔衍射衍射钢针的钢针的衍射衍射2021/8/11 星期三9衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距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。可离的排列起来形成的光学仪器。可分为透射光栅和反射光栅分为透射光栅和反射光栅二、衍射光栅二、衍射光栅(a)N=1(b)N=2(c)N=3(d)N=42021/8/11 星期三10光的明显衍射条光的明显衍射条件：件：障碍物或孔的尺寸小于障碍物或孔的尺寸小于波长或者和波长差不多。波长或者和波长差不多。2021/8/11 星期三11比较比较:双缝干涉与单缝衍射图样双缝干涉与单缝衍射图样2021/8/11 星期三12衍射现象和干涉现象条纹的不同衍射现象和干涉现象条纹的不同点和相同点：点和相同点：相同点：由于光的叠加而产生的，明相同点：由于光的叠加而产生的，明暗相间的。暗相间的。不同点：双缝的条纹是等间距的各条不同点：双缝的条纹是等间距的各条纹的亮度差别较小，条纹条数较多。纹的亮度差别较小，条纹条数较多。衍射衍射条纹不等间距，中央条纹亮而宽，条纹不等间距，中央条纹亮而宽，两侧条纹较暗较窄，对称分布两侧条纹较暗较窄，对称分布2021/8/11 星期三131.下列现象属于光的衍射现象的是：下列现象属于光的衍射现象的是：A.雨后天空出现绚丽的彩虹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.对着日光灯从铅笔缝里看到的彩色条纹E.在两块相互压紧的平行玻璃板面上看到的彩色条纹F.激光防伪商标看起来是彩色的 答案：D2021/8/11 星期三142.用单色光照射双缝，在像屏上观察用单色光照射双缝，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，则像屏上观察将其中的一个缝挡住，则像屏上观察到到A、宽度均匀的明暗相间的条纹。、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。、中央亮而宽，两边窄而暗条纹。C、一条亮纹。、一条亮纹。D、一片亮光。、一片亮光。【B】2021/8/11 星期三153.某同学以线状白炽灯为光源，利用游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标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点：现象后，总结出以下几点：A.若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行平行B.若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直垂直C.衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关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】2021/8/11 星期三164.在观察光的衍射现象的实验中在观察光的衍射现象的实验中,通过紧通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝灯管或灯丝都要平行于狭缝都要平行于狭缝),可以看到可以看到 A.黑白相间的直条纹黑白相间的直条纹B.黑白相间的弧形条纹黑白相间的弧形条纹C.彩色的直条纹彩色的直条纹D.彩色的弧形条纹彩色的弧形条纹.【C】2021/8/11 星期三175.如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭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当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从0.8mm逐渐变小时逐渐变小时,所看到的四个图像的所看到的四个图像的顺序是顺序是 .abcd2021/8/11 星期三182021/8/11 星期三19