【课件】光的衍射 2023-2024学年高二物理同步课件（人教版2019选择性必修第一册）.pptx

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1、4.5 光的衍射光的衍射选择性必修第一册 第四章 光复习回顾1.什么是波的衍射现象？什么是波的衍射现象？2.产生明显的衍射现象的条件是什么？产生明显的衍射现象的条件是什么？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。不考虑能量衰减，波长越长、孔越小、衍射越明显。不考虑能量衰减，波长越长、孔越小、衍射越明显。波能够绕过障碍物继续传播的现象。波能够绕过障碍物继续传播的现象。注意：一切波都能发生衍射，衍射是波特有的一种现象注意：一切波都能发生衍射，衍射是波特有的一种现象观察与思考：观察与思考：光的干涉现象反映了光的波动性，说明光是一种波，什么在日常生活中我们观光的

2、干涉现象反映了光的波动性，说明光是一种波，什么在日常生活中我们观察不到光的衍射，而且常常说察不到光的衍射，而且常常说“光沿直线传播光沿直线传播”呢？呢？光的衍射实验一、光的衍射1.光的衍射：光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的现象。2.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。3.物理意义：光的衍射现象证明光是一种波。二、单缝衍射1.现象现象：如图所示，点光源：如图所示，点光源S发出的光经过单缝后照射到光屏上，若缝较宽，则光发出的光经过单缝后照射到光屏上，若缝较宽，则光沿直线传播，传播到光屏上的沿直线传播，传播到光屏上的AB区域；区域；若缝足够窄，则光不再沿直线传播而是传到几

3、何阴影区，在若缝足够窄，则光不再沿直线传播而是传到几何阴影区，在AA，BB区出现亮暗区出现亮暗相间的条纹，即发生了衍射现象相间的条纹，即发生了衍射现象.AABBAB2.单色光单缝衍射图样的特点：单色光单缝衍射图样的特点：条纹条纹不等间距不等间距；中央条纹亮而宽；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。波长一定时，单缝波长一定时，单缝越窄越窄，现象越，现象越明显，中央亮纹越明显，中央亮纹越宽宽越越暗暗单缝宽度单缝宽度（2）不同色光或不同宽度单缝衍射条纹的特征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（波长最长），靠近光源的内侧为紫色（波长最短）。总结

4、：波长越长、孔越小、衍射越明显。总结：波长越长、孔越小、衍射越明显。单缝一定，波长越大，衍射 ，中央亮纹越 。波长一定，单缝越窄，中央条纹越 ，条纹间距 。越明显宽宽越大光的干涉和衍射图样比较（1）干涉：等距的明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱较慢。（2）衍射：中央有一条较宽亮条纹，两边是对称明暗相间的条纹，不等距，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。条纹宽度的影响因素：条纹宽度的影响因素：（双缝）干涉图样（双缝）干涉图样（单缝）衍射图样（单缝）衍射图样双缝间距越窄双缝间距越窄双缝间距越窄双缝间距越窄，条纹间距越大，条纹间距越大单缝宽度越窄单缝宽度越窄单缝宽度越窄单缝宽度越窄，条纹间距越大，条纹

5、间距越大（单色光）（单色光）波长越长，条纹间距越大波长越长，条纹间距越大波长越长，条纹间距越大波长越长，条纹间距越大（单色光）（单色光）波长越长，条波长越长，条波长越长，条波长越长，条纹间距越大纹间距越大单色光形成明暗条纹，白光形成彩色条纹单色光形成明暗条纹，白光形成彩色条纹单色光形成明暗条纹，白光形成彩色条纹单色光形成明暗条纹，白光形成彩色条纹6.各类孔的衍射现象 6.圆孔衍射 孔很大时，出现清晰光斑孔较小时，出现以中央最亮的光斑为圆心的逐渐变暗的不等距的同心圆，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7.圆盘衍射泊松亮斑(1)实验：光经一个不透明圆盘。(2)现象：在不透明圆盘的阴

6、影后面，出现了一个亮斑。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7.圆孔衍射与圆盘衍射圆孔衍射圆盘衍射相同点：均是明暗相间的光环,中心均有亮斑圆孔衍射的背景是黑暗的,而圆盘衍射图样中的背景是明亮的。圆孔衍射亮环或暗环间距随半径增大而增大,圆盘衍射亮环或暗环间距随半径增大而减小；不同点：圆孔衍射中心亮斑较大,而泊松亮斑较小；泊松亮斑8.光的直线传播的条件只有在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，光才可以看作是沿直线传播的。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。圆屏衍射圆孔衍射钢针的衍射例例1.(多选多

7、选)关于光的衍射现象，下列说法正确的是关于光的衍射现象，下列说法正确的是()A光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射B白光的单缝衍射图样是黑白相间的直条纹白光的单缝衍射图样是黑白相间的直条纹C双缝干涉中也存在衍射现象双缝干涉中也存在衍射现象D双缝干涉图样与单缝衍射图样中的条纹宽度都是均匀的，只是亮度规律不同双缝干涉图样与单缝衍射图样中的条纹宽度都是均匀的，只是亮度规律不同AC【课堂练习】【课堂练习】二、衍射光栅 1.结构：由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器2.衍射图样特点与单缝衍射相比，增加条纹个数，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加例例2.(多多选选)如如图图所所示示，a、b、c、d四四个个图图是是不不同同的的单单色色光光形形成成的的双双缝缝干干涉涉或单缝衍射图样。分析各图样的特点可以得出的正确结论是或单缝衍射图样。分析各图样的特点可以得出的正确结论是()Aa、b是光的干涉图样是光的干涉图样Bc、d是光的干涉图样是光的干涉图样C形成形成a图样的光的波长比形成图样的光的波长比形成b图样的光的波长短图样的光的波长短D形成形成c图样的光的波长比形成图样的光的波长比形成d图样的光的波长长图样的光的波长长【课堂练习】【课堂练习】祝同学们学习愉快祝同学们学习愉快【课堂练习】【课堂练习】