高中物理-选修3-4-《光的衍射》课件

1、光的衍射光的衍射【课堂导入【课堂导入】思考：水波、声波都是机械波，因此都会发思考：水波、声波都是机械波，因此都会发生衍射现象；光是电磁波，我们能在日常生生衍射现象；光是电磁波，我们能在日常生活中容易观察到光的衍射现象吗？怎样能观活中容易观察到光的衍射现象吗？怎样能观察到光的衍射现象呢？察到光的衍射现象呢？一、光的衍射现象一、光的衍射现象一、光的衍射一、光的衍射1、光的衍射：、光的衍射： 当光通过很窄的缝、小孔或者障碍物时，当光通过很窄的缝、小孔或者障碍物时，光没有沿直线传播，而是绕到障碍物后面去，光没有沿直线传播，而是绕到障碍物后面去，形成明暗相间的条纹。这就是光的衍射现象。形成明暗相间的条纹

2、。这就是光的衍射现象。2、明显衍射的条件：、明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸跟光的波长相差不多障碍物或孔的尺寸跟光的波长相差不多甚至比光的波长还要小。甚至比光的波长还要小。3、物理意义：、物理意义：光的衍射现象证明光是一种波。光的衍射现象证明光是一种波。激激光光束束调节狭缝宽窄调节狭缝宽窄像屏像屏二、三种衍射现象和图样特征二、三种衍射现象和图样特征1、单缝衍射、单缝衍射 1)单缝衍射现象单缝衍射现象用平行光照射狭缝，在屏上产生一条与缝用平行光照射狭缝，在屏上产生一条与缝宽相当的亮条纹。但是，当缝调到很窄时，宽相当的亮条纹。但是，当缝调到很窄时，尽管亮条纹的亮度有所降低，但是宽度反尽管亮条纹的亮

3、度有所降低，但是宽度反而增大了。而增大了。2 2）单缝衍射条纹的特征）单缝衍射条纹的特征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、较暗例例1.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,通通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝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(灯灯管或灯丝都要平行于狭缝管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.彩色的弧形条纹彩色的弧形条纹C.彩色的直条纹彩色的直条纹 D.黑白相间的弧形条纹黑

4、白相间的弧形条纹 2、圆孔衍射、圆孔衍射 1)圆孔衍射现象圆孔衍射现象用点光源照射圆孔，在屏上产生一个圆形亮斑。用点光源照射圆孔，在屏上产生一个圆形亮斑。但是，当圆孔缩小到一定程度时，光所达到的范但是，当圆孔缩小到一定程度时，光所达到的范围会远远超过它沿直线传播所应照明的区域，出围会远远超过它沿直线传播所应照明的区域，出现亮暗相间的圆环。现亮暗相间的圆环。2)图样特征：中央是大且亮的圆形亮斑，周围图样特征：中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小。亮条纹的亮度越弱，宽度越小。 光照到不透明的小光照到不

5、透明的小圆板上，形成明暗相圆板上，形成明暗相间的间距不等的同心间的间距不等的同心圆环，在屏上圆板的圆环，在屏上圆板的阴影中心，有一个亮阴影中心，有一个亮斑，这个亮斑叫斑，这个亮斑叫“泊泊松亮斑松亮斑”。亮环或暗。亮环或暗环间的距离随半径的环间的距离随半径的增大而减小增大而减小 f 20条缝 e 6条缝 d 5条缝它们分别是谁的衍射图样它们分别是谁的衍射图样? ?双缝干涉双缝干涉单缝衍射单缝衍射不不同同点点产生产生条件条件频率相同的两列光频率相同的两列光狭缝、障碍物足狭缝、障碍物足够小够小条纹条纹宽度宽度条纹宽度相等条纹宽度相等条纹宽度不等，条纹宽度不等，中央最宽中央最宽条纹条纹间距间距各相邻条纹等间距各相邻条纹等间距各相邻条纹间距各相邻条纹间距不等不等亮度亮度清晰条纹，亮度基清晰条纹，亮度基本相等本相等中央条纹最亮，中央条纹最亮，两边变暗两边变暗相同点相同点波特有的现象，属于波的叠加；波特有的现象，属于波的叠加；都有明暗相间的条纹都有明暗相间的条纹五、双缝干涉与单缝衍射的比较五、双缝干涉与单缝衍射的比较1 1、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 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 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 C太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹太阳光通过三