高二物理光的衍射

人接收(jiēshōu)的信息有90％来自眼睛看到的光;光给了我们多姿多彩的世界.光的衍射(yǎnshè)既然光是一种(yīzhǒnɡ)波,为什么我们日常生活中观察不到光的衍射现象,而常常看到的是光沿着直线传播的呢?光的衍射高二物理组第一页，共33页。1复习(fùxí)提问问题1.什么是波的衍射(yǎnshè)现象？问题2.发生明显衍射的条件(tiáojiàn)是什么？波在它传播的方向上遇到障碍物或孔时，波绕到障碍物阴影里去继续传的现象叫波的衍射障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。第二页，共33页。2光的干预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(wǒmen)没有观察到光的衍射现象呢？水波、声波(shēnɡbō)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(yǎnshè)第三页，共33页。3一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域(qūyù)，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(tiáojié)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(tiáojié)狭缝宽窄像屏一单缝衍射波长很短400-700nm第四页，共33页。4一单缝衍射第五页，共33页。5单缝衍射条纹(tiáowén)的特征一单缝衍射1、中央(zhōngyāng)亮纹宽而亮．2、两侧条纹具有对称性，明暗(mínɡàn)相间且不等距.第六页，共33页。6单缝衍射与双缝干预条纹(tiáowén)和区别各明纹或暗纹宽度、亮度根本(gēnběn)相等.中央条纹(tiáowén)最宽最亮,两侧条纹(tiáowén)宽度、亮度逐渐减小．干预条纹衍射条纹第七页，共33页。7观察以下衍射图样，分析(fēnxī)衍射规律：单缝衍射规律(guīlǜ)1、波长一定时，单缝越窄,中央条纹越宽，各条纹间距越大．(衍射(yǎnshè)越明显)2、单缝不变时，波长大的中央亮纹越宽，条纹间隔越大(衍射越明显)3、白光〔白炽灯〕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．改变缝宽改变波长第八页，共33页。8光的衍射(yǎnshè)1衍射图样：明暗相间且不等距条纹(tiáowén)〔中央亮纹〕2单缝衍射规律(guīlǜ)3．衍射条件：缝的尺寸接近波长或比波长还要小

一、单缝衍射

1)波长一定时，单缝越窄,中央条纹越宽，各条纹间距越大．2)单缝不变时，波长大的中央亮纹越宽，条纹间隔越大

3)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．第九页，共33页。9ABS1、孔较大时——屏上出现清晰(qīngxī)的光斑圆孔衍射(yǎnshè)第十页，共33页。10二圆孔衍射(yǎnshè)ABS2、孔较小时——屏上出现衍射把戏〔亮暗相间(xiāngjiàn)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〕原因(yuányīn):来自单缝或圆孔上不同位置的光,在屏上叠加的结果.第十一页，共33页。11圆孔衍射(yǎnshè)S第十二页，共33页。12光的衍射(yǎnshè)1衍射图样：明暗(mínɡàn)相间且不等距条纹〔中央亮纹〕2单缝衍射规律(guīlǜ)3衍射条件：缝的尺寸接近波长或比波长还要小

一、单缝衍射二、圆孔衍射1衍射图样：明暗相间且不等距的同心圆环．〔中央亮斑〕2衍射条件：孔的尺寸接近波长或比波长还要小

第十三页，共33页。13三光绕过障碍物的衍射(yǎnshè)不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体(wùtǐ)都能使光发生衍射，历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．实验：在光束中放一个不透明圆盘(yuánpán)现象：在不透明圆盘(yuánpán)的阴影后面，出现了一个亮斑。第十四页，共33页。14圆屏衍射(yǎnshè)泊松亮斑圆屏衍射图样第十五页，共33页。15泊松亮斑在其影子的中心(zhōngxīn)有一个亮斑第十六页，共33页。16小圆盘(yuánpán)和小圆孔做衍射图样特点圆孔衍射(yǎnshè)圆盘衍射第十七页，共33页。17光的衍射(yǎnshè)现象不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能使光发生(fāshēng)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(fāshēng)衍射的结果．圆屏衍射圆孔衍射钢针的衍射第十八页，共33页。18光的衍射(yǎnshè)一、单缝衍射二、圆孔衍射(yǎnshè)三、圆屏衍射(yǎnshè)1衍射图样：明暗相间的不等距的同心圆环，中心有一个亮斑〔泊松亮斑〕

2衍射条件：屏的尺寸接近波长或比波长还要小

第十九页，共33页。19小结1、光在没有障碍物的均匀介质(jièzhì)中，直线传播。2、在孔或障碍物的尺寸比波长差不多或还小，光就发生衍射。3、光的衍射并没有否认光的直线传播，而是指出了它的适用范围和它的局限性。4、缝、孔或障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比波长还小时，衍射现象明显。第二十页，共33页。20透射光棚:在玻璃片上刻有许多等宽而又间距相等的平行刻痕，刻痕产生漫反射而不太透光，未刻的局部(júbù)相当于透光的狭缝,一般每毫米有几十到几千个狭缝。反射光栅:在高反射率的金属上刻痕.六衍射(yǎnshè)光栅N=1N=2N=3N=4第二十一页，共33页。21练一练1、以下属于光的衍射(yǎnshè)现象的是：A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C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E眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹DE第二十二页，共33页。222、以下关于单缝衍射的说法中，正确(zhèngquè)的选项是A和光的双缝干预图样相同B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D中央亮条纹的宽度最宽，亮度最亮D第二十三页，共33页。233、用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是A．用小圆盘时中央(zhōngyāng)是暗的，用小圆孔时中央(zhōngyāng)是亮的B．中央(zhōngyāng)均为亮点的同心圆形条纹C．中央(zhōngyāng)均为暗点的同心圆形条纹D．用小圆盘时中央(zhōngyāng)是亮的，用小圆孔时中央(zhōngyāng)是暗的B第二十四页，共33页。244、我们经常可以看到，凡路边施工处总挂有红色的电灯，这除了红色光容易引起(yǐnqǐ)人的视觉注意以外，还有一个重要的原因，这一原因是红色光A．比其他色光更容易发生衍射B．比其他可见光更容易发生干预C．比其他可见光更容易发生反射D．比其他可见光更容易发生折射A第二十五页，共33页。255、关于衍射以下说法正确的选项是A．衍射现象中衍射把戏(bǎxì)有亮暗条纹的出现是光的叠加的结果B．双缝干预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矛盾的客观事实D．一切波都可以产生衍射ABD第二十六页，共33页。266、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逐渐减小为零的过程中，位于遮光板后面(hòumian)的屏上将依次出现的现象是：______________________；___________．圆形亮斑烛烟的像明暗(mínɡàn)相间的圆环第二十七页，共33页。277、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(xiànxiàng)B衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C为光的波动说提供了有力的证据D完全否认了光的直线传播的理论BC第二十八页，共33页。288.如下图是用游标卡尺两测脚间的狭缝观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逐渐变小时,所看到的四个图像(túxiànɡ)的顺序是.abcd第二十九页，共33页。29练习(liànxí)1用单色光照射双缝，在像屏上观察到明暗相间的干预条纹(tiáowén)，现用遮光板将其中的一个缝挡住，那么像屏上观察到A、宽度均匀的明暗相间的条纹(tiáowén)。B、中央亮而宽，两边窄而暗条纹(tiáowén)。C、一条亮纹。D、一片亮光。【B】第三十页，共33页。3010：观察实验答复(dáfù)以下问题1.在观察光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝),可以(kěyǐ)看到A.黑白相间的直条纹B.黑白相间的弧形条纹C.彩色的直条纹D.彩色的弧形条纹.【C】第三十一页，共33页。31牧神记牧神记stz79qus来，本来也想着，临走之前一定要再见一见你们的。一来吧，我爹娘对你们那么念念不忘，我来看看你们兄妹三个，也算是对他们尽点儿孝道啊。这二来呢，我自己也真得很想再见一见你们。你们小小年纪，能把事情做到这个份儿上，很不容易啊！只是，这走到临头了，又感觉心里边实在是太沉重，反而躲着不想见了呢。〞听了老房东儿子这些肺腑之言，耿正除了感慨唏嘘，似乎找不出来任何的宽慰话语了。他只是坚持请这位叔叔进家叙话，非常诚恳地说：“叔您无论如何得进来坐坐，吃了午饭再走啊！我妹妹前些天还说了，等过年歇业了的时候，我们就专门去一趟县城看望两位老人家呢！哪里想到……〞那日中午，耿英精心为这位心情不佳的叔叔做了力所能及的丰富(fēngfù)饭菜……饭后，耿正去附近的祭祀用品店里买回来一大堆各色祭品。耿英把这些祭品用双层的整张黄表纸包好了，含着眼泪对就要告辞返回县城的叔叔说：“替我们在爷爷和奶奶的坟上烧了吧！告诉两位老人家，我们会永远想念他们！〞送走老房东的儿子后，兄妹三人的心情一直沉重了好一阵子。耿英难过地说：“唉，这可真是人生无常啊！就那么一场瘟疫，多么仁慈善良的两个老人啊，年纪还不是很大呢，就这样给没了……〞耿正说：“是啊，人生实在是太无常了！倘假设没有那场瘟疫，梁爷爷和梁奶奶也不至于就那么给没了的。虽然他们的年纪是大了一些，但一直还在开着这个小饭店呢！〞耿直听哥哥说到了梁爷爷和梁奶奶，就眨巴着一双机灵的大眼睛说：“所以啊，咱们一定要好好地开这个小饭店，让梁爷爷和梁奶奶快乐！咱娘说过，去世了的亲人会在天上看着呢！〞耿正没有说话，只是摇头苦笑着摸摸弟弟的脑袋，然后轻轻地叹了一口气。这个“梁计小饭店〞重新开张以来，尽管耿正兄妹三人一直在想方设法努力地经营着，但其生意却一直看不到有多大的起色。每日里来这里吃饭，买饼的人并不多，而日子倒是一天紧接一天地过去了。后来，听说那个可恶的飞贼已经被县衙的捕快抓获，景德镇上临时安插的那个只有两三个人的巡捕房也随之撤走了。再后来，又听说那个飞贼居然在被绑赴刑场的途中挣脱镣铐逃走了！