高中物理选修3教版课件-第13章 光-光的衍射 15页

光 的 衍 射 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，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？ 水波、声波都会发 生衍射现象，它们 发生衍射的现象特 征是什么？ 光的衍射 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． 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 ． 激 光 束 调节狭 缝宽窄 像 屏 光的衍射 光的衍射 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 去的现象叫做光的衍射现象。 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 1、单缝衍射条纹的特征 二、单缝衍射 A、中央亮纹宽而亮． B、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗． 观察下列衍射图样，分析衍射规律： 不同缝宽的单缝衍射 不同色光的单缝衍射 A、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条 纹间距大． B、单缝不变时，光波波长的（红光）中央亮 纹越宽，条纹间隔越大． C、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，靠近光源的内侧为紫 色． 2、单缝衍射规律 3、干涉条纹与衍射条纹的区别 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。 衍射：中央有一条较宽亮条纹，两边是对称明暗 相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。 （双缝）干涉图样 （单缝）衍射图样 双缝间距越小，条纹间距越大 单缝宽度越小，条纹间距越大 （单色光）波长越小，条纹间 距越小 （单色光）波长越小，条纹间 距越小 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 光的衍射 A B S 1、 孔较大时——屏 上出现清晰的光斑 2、 孔较小时——屏上出现衍 射花样 光的衍射 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．历史上曾有一个著名的衍射图 样——泊松亮斑． 圆屏衍射圆孔衍射钢针的衍射 4、光的衍射现象说明光的直线传播是有条件的 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。 例1：关于光的衍射现象，下面说法正确的是 A、红光的单缝衍射图样是红黑相间的直条 纹． B、白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条 纹． C、光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说 明发生了衍射． D、光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿 直线传播，不存在光的衍射． 例2：用平行的单色光垂直照射到不透明的小 圆板，在圆板后面的屏上发现圆板阴影中心处有一 个亮斑，这是光的____现象． 例3：下面四种现象中，哪些不是光的衍射现象造 成的： A．通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光的日 光灯管，会看到平行的彩色条纹； B．不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑； C．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不 会留下影子； D．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗 相间的圆环．