3-4-13.5光的衍射解析优秀PPT.ppt

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1、第五节第五节 光的衍射光的衍射 复习提问复习提问问题问题1.1.什么是波的衍射现象？什么是波的衍射现象？问题问题2.2.发生明显衍射的条件是什么？发生明显衍射的条件是什么？障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。光光的的干干涉涉现现象象反反映映了了光光的的波波动动性性，而而波波动动性性的的另另一一特特征征是是波波的的衍衍射射现现象象，光光是是否否具具有有衍衍射射现现象象呢呢？假假如如有有衍衍射射现现象象，为为什什么么在在日日常常生生活活中我们没有视察到光的衍射现象呢？中我们没有视察到光的衍射现象呢？水水波波、声声波波都都会会发发生生衍衍射射现现象象，它它

2、们们发发生生衍衍射射的的现现象象特特征征是是什什么么？光的衍射光的衍射 一一切切波波都都能能发发生生衍衍射射，通通过过衍衍射射把把能能量量传传到到阴阴影影区区域域，能能够够发发生生明明显显衍衍射射的的条条件件是是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多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整的狭缝，用平行的单色光照射，在缝后适当距离处放一个像屏 激激光光束束调整狭调整狭缝宽窄缝宽窄像像屏屏一一、单缝衍射、单缝衍射波长很短波长很短 400-700nm单缝衍射条纹的特征单缝衍射条纹的特征一一、单缝衍射、单缝衍射1 1、中心亮纹宽而亮、中心亮纹宽而亮2 2、两侧条纹具有对称

3、性，、两侧条纹具有对称性，明暗相间且不等距明暗相间且不等距.单缝衍射与双缝干涉条纹和区分单缝衍射与双缝干涉条纹和区分各明纹或暗纹各明纹或暗纹宽宽度、亮度度、亮度基本相基本相等等.中心条纹最宽中心条纹最宽最亮最亮,两侧条纹两侧条纹宽度、亮度渐宽度、亮度渐渐减小渐减小干涉条纹干涉条纹衍射条纹衍射条纹视察下列衍射图样，分析衍射规律：视察下列衍射图样，分析衍射规律：单缝衍射规律1 1、波长确定时，单缝越窄、波长确定时，单缝越窄,中心中心 条条纹越宽，各条纹间距越大纹越宽，各条纹间距越大(衍射衍射越明显越明显)2 2、单缝不变时，波长长的中心亮、单缝不变时，波长长的中心亮纹越宽，条纹间隔越大纹越宽，条纹

4、间隔越大(衍射越明衍射越明显显)3 3、白白光光（白白炽炽灯灯）的的单单缝缝衍衍射射 条条纹纹为为中中心心亮亮,两两侧侧为为彩彩色色条条纹纹，且且外外侧侧呈呈红红色色，靠靠近近光光源源的的内内侧侧为紫色为紫色变更缝宽变更缝宽变更波长变更波长光的衍射光的衍射1.1.衍射图样：明暗相间且不等距条纹衍射图样：明暗相间且不等距条纹 （中心（中心亮纹）亮纹）2.2.单缝衍射规律单缝衍射规律 3 3衍射条件衍射条件：缝的尺寸缝的尺寸接近波长或比波长还要小接近波长或比波长还要小 一、单缝衍射一、单缝衍射 1)1)波长确定时，单缝越窄波长确定时，单缝越窄,中心条纹越宽，各条纹间中心条纹越宽，各条纹间 距越大距

5、越大2)2)单缝不变时，波长大的中心亮纹越宽，条纹间隔越单缝不变时，波长大的中心亮纹越宽，条纹间隔越 大大3)3)白光的单缝衍射条纹为中心亮白光的单缝衍射条纹为中心亮,两侧为彩色条纹，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近光源的内侧为紫色且外侧呈红色，靠近光源的内侧为紫色ABS 1、孔较大时孔较大时屏屏上出现清晰的光斑上出现清晰的光斑圆孔衍射圆孔衍射二、圆孔衍射二、圆孔衍射ABS 2、孔较小时孔较小时屏上出现衍射花样（亮暗相间屏上出现衍射花样（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）光沿直线传播所能照明的范围）缘由缘由

6、:来自单缝或圆孔上不同位置的光来自单缝或圆孔上不同位置的光,在屏上叠加的结果在屏上叠加的结果.圆孔衍射圆孔衍射S光的衍射光的衍射1 1、衍射图样：明暗相间且不等距条纹、衍射图样：明暗相间且不等距条纹 （中心（中心亮纹）亮纹）2 2、单缝衍射规律、单缝衍射规律 3 3、衍射条件：、衍射条件：缝的尺寸接近波长或比波长还要小缝的尺寸接近波长或比波长还要小 一、单缝衍射一、单缝衍射二、圆孔衍射二、圆孔衍射1 1、衍射图样：明暗相间且不、衍射图样：明暗相间且不等距的同心圆环（中心亮等距的同心圆环（中心亮斑）斑）2 2、衍射条件：、衍射条件：孔的尺寸接近波孔的尺寸接近波长或长或 比波长还要小比波长还要小

7、三、光绕过障碍物的衍射三、光绕过障碍物的衍射 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态态的的物物体体都都能能使使光光发发生生衍衍射射，历史上曾有一个著名的衍射图样历史上曾有一个著名的衍射图样泊松亮斑泊松亮斑试验：在光束中放一个不透试验：在光束中放一个不透亮圆盘亮圆盘现象：在不透亮圆盘的阴影现象：在不透亮圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。后面，出现了一个亮斑。圆屏衍射圆屏衍射泊松亮斑泊松亮斑圆屏衍射图样圆屏衍射图样泊松亮斑泊松亮斑在其影子的中心有一个亮斑在其影子的中心有一个亮斑小圆盘和小圆孔做衍射图样特点小圆盘和小圆孔做衍射图样特点圆孔衍射圆孔衍射圆盘衍射圆盘衍射光的衍射现象光的衍

8、射现象 不只是狭缝和圆孔，各种不同形态的物体都能不只是狭缝和圆孔，各种不同形态的物体都能 使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其缘使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其缘由是光通过物体的边缘而发生衍射的结果由是光通过物体的边缘而发生衍射的结果圆屏衍射圆屏衍射圆孔衍射圆孔衍射钢针的衍射钢针的衍射光的衍射一、单缝衍射二、圆孔衍射三、圆屏衍射1 1 衍射图样：衍射图样：明暗相间的不等距的同明暗相间的不等距的同 心圆环，中心心圆环，中心有一个亮斑有一个亮斑 （泊松亮斑）（泊松亮斑）2 2 衍射条件：衍射条件：屏的尺寸接近波长或屏的尺寸接近波长或 比波长还要小比波长还要小 1.小结小结2.1、光在没

9、有障碍物的匀整介质、光在没有障碍物的匀整介质中，直线传播。中，直线传播。3.2 、在孔或障碍物的尺寸比波、在孔或障碍物的尺寸比波长差不多或还长差不多或还4.小，光就发生衍射。小，光就发生衍射。5.3、光的衍射并没有否定光的光的衍射并没有否定光的直线传播，而是直线传播，而是6.指出了它的适用范围和它指出了它的适用范围和它的局限性。的局限性。7.4、缝、孔或障碍物的尺寸可以、缝、孔或障碍物的尺寸可以跟光的波长相跟光的波长相 8.比，甚至比波长还小时，衍比，甚至比波长还小时，衍射现象明显。射现象明显。透射光棚透射光棚:在玻璃片上刻有很多等宽而又间距相等的在玻璃片上刻有很多等宽而又间距相等的平行刻痕，

10、刻痕产生漫反射而不太透光，未刻的部分相平行刻痕，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当于透光的狭缝,一般每毫米有几十到几千个狭缝。一般每毫米有几十到几千个狭缝。反射光栅反射光栅:在高反射率的金属上刻痕在高反射率的金属上刻痕.四四、衍射光栅、衍射光栅N=1N=2N=3N=41、下列属于光的衍射现象的是：、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

11、光的电灯四周眼睛眯成一条线看到的发光的电灯四周 有彩色花纹有彩色花纹DE2、下列关于单缝衍射的说法中，正确的是、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各亮条纹的宽度相同而亮度不同D.中心亮条纹的宽度最宽，亮度最亮中心亮条纹的宽度最宽，亮度最亮D 3、用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射试验时，在光、用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射试验时，在光 屏上得到衍射图形，它们的特征是屏上得到衍射图形，它们的特征是 A用小圆盘时中心是暗的，用小圆孔时中心是亮的用小圆盘时中心是

12、暗的，用小圆孔时中心是亮的 B中心均为亮点的同心圆形条纹中心均为亮点的同心圆形条纹 C中心均为暗点的同心圆形条纹中心均为暗点的同心圆形条纹 D用小圆盘时中心是亮的，用小圆孔时中心是暗的用小圆盘时中心是亮的，用小圆孔时中心是暗的B 4、我们常常可以看到，凡路边施工处总挂有红色的电、我们常常可以看到，凡路边施工处总挂有红色的电 灯，这除了红色光简洁引起人的视觉留意以外，还灯，这除了红色光简洁引起人的视觉留意以外，还 有一个重要的缘由，这一缘由是红色光有一个重要的缘由，这一缘由是红色光 A比其他色光更简洁发生衍射比其他色光更简洁发生衍射 B比其他可见光更简洁发生干涉比其他可见光更简洁发生干涉 C比其

13、他可见光更简洁发生反射比其他可见光更简洁发生反射 D比其他可见光更简洁发生折射比其他可见光更简洁发生折射A5、关于衍射下列说法正确的是、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 的结果的结果B双缝干涉中也存在着光的衍射现象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冲突的客观事实影的存在是一个与衍射现象相冲突的客观事实D一切波都可以产生衍射一切波都可以产生衍射ABD 6、用点燃的蜡烛照亮一个带有圆孔的遮光板，当圆孔、用点燃的蜡烛照亮一个带有圆孔的遮光板，当圆孔 的直径由数厘米渐渐减小为零的过程中，位于遮光的

14、直径由数厘米渐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：板后面的屏上将依次出现的现象是：_、_、_ 圆形亮斑圆形亮斑烛烟的像烛烟的像明暗相间的圆环明暗相间的圆环7、关于光的衍射：、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衍射条纹图样是光波相互叠加的结果 C.为光的波动说供应了有力的证据为光的波动说供应了有力的证据 D.完全否定了光的直线传播的理论完全否定了光的直线传播的理论BC 8、用单色光照射双缝，在像屏上视察到明暗相间的干、用单色光照射双缝，在像屏上视察到明暗相间的干 涉条纹，现用遮

15、光板将其中的一个缝拦住，则像屏涉条纹，现用遮光板将其中的一个缝拦住，则像屏 上视察到上视察到 A、宽度匀整的明暗相间的条纹。、宽度匀整的明暗相间的条纹。B、中心亮而宽，两边窄而暗条纹。、中心亮而宽，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。B9、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视察日光灯光源时所看到的四个现象缝视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渐渐变小时渐渐变小时,所看到的四个图像的所看到的四个图像的依次是依次是 .abcd 10、在视察光的衍射现象的试验中、在视察光的衍射现象的试验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管灯管或灯丝都要平行于狭缝或灯丝都要平行于狭缝),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