2021-2022学年高二物理竞赛课件：光的衍射现象.pptx

光的衍射现象光的衍射现象2 光的衍射现象光的衍射现象 光在传播过程中若遇到尺寸比光的波长光在传播过程中若遇到尺寸比光的波长大得不多的障碍物时，光会传到障碍物的阴大得不多的障碍物时，光会传到障碍物的阴影区并形成明暗变化的光强分布的现象影区并形成明暗变化的光强分布的现象3二二 惠更斯惠更斯-菲涅耳原理菲涅耳原理：波阵面上面元：波阵面上面元 (子波波源子波波源)子波在子波在 点引起的振动振幅点引起的振动振幅 并与并与 有关有关 .：时刻波阵面时刻波阵面 *e4：波阵面上面元：波阵面上面元 (子波波源子波波源)：时刻波阵面时刻波阵面 *e 菲涅耳指出菲涅耳指出 波场中各点的强度由各子波场中各点的强度由各子波在该点的相干叠加决定波在该点的相干叠加决定.5三三 夫琅禾费衍射夫琅禾费衍射夫夫 琅琅 禾禾 费费 衍衍 射射光源、屏与缝相距无限远光源、屏与缝相距无限远缝缝菲菲 涅涅 耳耳 衍衍 射射缝缝光源、屏与缝相距有限远光源、屏与缝相距有限远6在在实实验验中中实实现现夫夫琅琅禾禾费费衍衍射射7夫夫 琅琅 禾禾 费费 单单 缝缝 衍衍 射射（衍射角（衍射角 ：向上为正，向下为负）：向上为正，向下为负）菲涅耳波带法菲涅耳波带法衍射角衍射角8二二 光强分布光强分布干涉相消（干涉相消（暗纹暗纹）干涉加强（干涉加强（明纹明纹）9当当 较小时，较小时，10(1)第一暗纹距中心的距离第一暗纹距中心的距离第一暗纹的衍射角第一暗纹的衍射角光直线传播光直线传播 增增大大，减减小小 一定一定减减小小，增增大大衍射最大衍射最大讨讨 论论11角范围角范围 线范围线范围中央明纹的宽度中央明纹的宽度(2)中央明纹中央明纹（的两暗纹间）的两暗纹间）(3)条纹宽度（相邻暗条纹间距）条纹宽度（相邻暗条纹间距）除了中央明纹外除了中央明纹外其它明纹的宽度其它明纹的宽度12(4)单缝衍射的动态变化单缝衍射的动态变化单缝上移，零级单缝上移，零级明纹仍在透镜光明纹仍在透镜光轴上轴上.单缝单缝上下上下移动，根据透镜成像原理衍射图移动，根据透镜成像原理衍射图不不变变 .(5)入射光非垂直入射时光程差的计算入射光非垂直入射时光程差的计算（中央明纹（中央明纹向下向下移动）移动）13四四 圆孔衍射圆孔衍射艾艾里里斑斑：艾里斑直径：艾里斑直径14例例 用肉眼观察星体时，星光通过瞳孔的衍射在视网膜上形成一用肉眼观察星体时，星光通过瞳孔的衍射在视网膜上形成一个小亮斑，已知人眼的瞳孔最大直径为个小亮斑，已知人眼的瞳孔最大直径为7mm，入射光波长为，入射光波长为550nm。（1）求星体在视网膜上像的角宽度）求星体在视网膜上像的角宽度（2）如果瞳孔到视网膜的距离为）如果瞳孔到视网膜的距离为223mm，那么视网膜上星体，那么视网膜上星体的像的直径有多大？的像的直径有多大？