光的衍射专题培训课件

光的衍射》

复习提问问题1.什么是波的衍射现象？

问题2.发生明显衍射的条件是什么？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。

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？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或比波长小．

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一单缝衍射波长很短400-700nm单缝衍射条纹条纹不等间距，中央条纹亮而宽，两侧条纹较暗较窄，对称分布单缝衍射与双缝干涉条纹和区别各明纹或暗纹宽度、亮度基本相等.中央条纹最宽最亮,两侧条纹宽度、亮度逐渐减小．干涉条纹衍射条纹衍射现象和干涉现象条纹的不同点和相同点：相同点：由于光的叠加而产生的，明暗相间的。不同点：双缝的条纹是等间距的各条纹的亮度差别较小，条纹条数较多。衍射条纹不等间距，中央条纹亮而宽，两侧条纹较暗较窄，对称分布观察下列衍射图样，分析衍射规律：单缝衍射规律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．改变缝宽改变波长波长一定时，单缝越窄，现象越明显，中央亮纹越宽越暗单缝衍射条纹单缝不变，波长越大，衍射越明显，中央亮纹越宽光的衍射1衍射图样：明暗相间且不等距条纹（中央亮纹）

2单缝衍射规律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．例：下列现象属于光的衍射现象的是：

A.雨后天空出现绚丽的彩虹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.对着日光灯从铅笔缝里看到的彩色条纹E.在两块相互压紧的平行玻璃板面上看到的彩色条纹答案：D练习1用单色光照射双缝，在像屏上观察到明暗相间的干涉条纹，现用遮光板将其中的一个缝挡住，则像屏上观察到A、宽度均匀的明暗相间的条纹。B、中央亮而宽，两边窄而暗条纹。C、一条亮纹。D、一片亮光。【B】2.某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点：A.若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行B.若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直C.衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关D.衍射条纹的间距与光的波长有关【ACD】练习3：观察实验回答下列问题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】4.如图所示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0.8mm逐渐变小时,所看到的四个图像的顺序是

.abcdABS

1、孔较大时——屏上出现清晰的光斑二圆孔衍射几乎沿直线传播二圆孔衍射ABS

2、孔较小时——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光沿直线传播所能照明的范围）原因:来自单缝或圆孔上不同位置的光,在屏上叠加的结果.以中央最亮的光斑为圆心的逐渐变暗的不等距的同心圆圆孔衍射S光的衍射1衍射图样：明暗相间且不等距条纹（中央亮纹）

2单缝衍射规律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

圆屏衍射泊松亮斑圆屏衍射图样中心有小亮斑三光绕过障碍物的衍射

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，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现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。泊松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圆孔衍射圆盘衍射光的衍射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衍射光的衍射一、单缝衍射二、圆孔衍射三、圆屏衍射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

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，未刻的部分相当于透光的狭缝,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.六衍射光栅N=1N=2N=3N=4四

小结

1、光在没有障碍物的均匀介质中，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、光的衍射并没有否定光的直线传播，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。练一练1、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色散薄膜干涉折射色散2、下列关于单缝衍射的说法中，正确的是A与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

3、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．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的

B．中央均为亮点的同心圆形条纹

C．中央均为暗点的同心圆形条纹

D．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的B各个子波源到中心叠加

4、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涉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可见光中波长最大，绕过空中尘埃发生衍射5、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的结果B．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矛盾的客观事实D．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，当圆孔的直径由数厘米逐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：______________________；___________．圆形亮斑烛烟的像明暗相间的圆环直线传播小孔成像小孔衍射随着直径的减小7、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完全否定了光的直线传播的理论BC×8.如图所示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0.8mm逐渐变小时,所看到的四个图像的顺序是

.abcd缝减小直射范围减小缝再减小衍射越明显练习1

用单色光照射双缝，在像屏上观察到明暗相间的干涉条纹，现用遮光板将其中的一个缝挡住，则