鲁科版选择性必修第一册5.3光的衍射课件（28张）

5.3光的衍射第5章光的干涉、衍射和偏振鲁科版（2019版）选择性必修1复习与引入0产生明显衍射现象的条件：

障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多.

水波的衍射衍射现象1光绕过障碍物偏离直线传播的现象称为光的衍射（diffractionoflight）。1.1光的衍射1.2光的衍射—圆孔用一束激光照射大小不一的小孔，观察光屏上出现的现象。实验表明，当圆孔足够小时，可观察到屏上出现了明暗相间的圆环，说明光已传播到原来应是阴影的地方。衍射现象1S屏上出现光斑，但边缘有些模糊.光的衍射光沿直线传播AB孔较大时——衍射现象1屏上出现光源倒立的像SAB小孔成像1.2.2孔减小时——光沿直线传播衍射现象1S屏上出现衍射图样。AB光的衍射1.2.3孔较小时——衍射现象1结论：圆孔直径由大变小依次出现的现象：圆形光斑光源倒立像明暗相间的圆环（圆孔衍射，面积大于小孔）黑暗（圆孔太小，光线微弱）例题：

使太阳光垂直照射到一块遮光板上，板上有可以自由收缩的正方形孔，孔的后面放置一个光屏，在正方形孔逐渐变小直至闭合的过程中，光屏上依次可以看到几种不同的现象，试把下列现象依次排列（）A．圆形光斑；B．明暗相间的彩色条纹；C．变暗消失；D．正方形光斑；E．正方形光斑由大变小；答案：D→E→A→B→C衍射现象11.3光的衍射—单缝平行衍射现象11、单缝衍射条纹特征A、中央亮纹宽而亮．B、两侧条纹亮纹较窄、较暗，且有对称性．单色光狭缝宽度可调光屏激光束三不等衍射现象1红光a=0.8mm红光a=0.4mm蓝光a=0.4mma、波长一定，单缝越窄中央条纹越宽，条纹间距越大b、单缝一定，光波波长越大，中央亮纹越宽，条纹间隔越大．c、白光单缝衍射：中央亮条纹为白色，两侧为彩色，且呈外红内紫．白光a=0.4mm衍射现象1光的衍射与干涉衍射现象1干涉：等间距等亮度等宽度衍射：中央亮纹较宽，两边是对称明暗相间的条纹，条纹宽度不等，间距不等。

（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，白光形成彩色条纹衍射现象1泊松亮斑

光照到不透明的小圆板上，形成明暗相间的间距不等的同心圆环，在屏上圆板的阴影中心，有一个亮斑，这个亮斑叫“泊松亮斑”1.4光的衍射—圆盘

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．(阅读教材P123)衍射现象11.4刀片边缘的衍射衍射光栅21821年，德国物理学家夫琅禾费（J.Fraunhofer，1787—1826）利用衍射原理制造了一种光学器件：在两个螺杆上绷上许多平行的细金属线，或者在玻璃片上刻上许多均匀的细槽。因为它有类似栅栏的形状，所以被称为衍射光栅（diffractiongrating）。衍射光栅可分为透射光栅和反射光栅。

衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。光栅衍射单缝衍射衍射光栅2光栅中狭缝条数越多,明纹越细，越亮。a1条缝f20条缝e6条缝c3条缝b2条缝d5条缝复色光经光栅衍射后会彼此分开，如白光经过光栅后能被分解并形成彩色条纹。由此，光栅作为分光器件，常被用于单色仪和光谱仪中。利用这一现象，人们通过光栅拍摄灯光时，会得到一种奇妙的效果（图5-23）。另外，孔雀细密的羽毛就像有规律地排列在一起的反射光栅（图5-24），使多束反射光相互干涉，也可形成闪烁绚丽的色彩。衍射光栅2衍射对分辨本领的影响3光通过足够小的孔时，会因衍射而明显地偏离直线传播方向，并产生衍射图样。这一现象对显微镜、望远镜等精密光学仪器的设计产生了直接影响。光学仪器上的透镜相当于一个圆孔。一个光学仪器的分辨本领，就是这个仪器能把彼此靠近的物体的像分离开来的能力。透镜的直径越小，产生的衍射现象越明显，分辨本领就越低。中国天眼Fast500m直径射电望远镜练习4课本P126-----4.如图所示，让太阳光通过窗上的小孔射进漆黑的室内，并落在光滑的反射面（如玻璃、瓷碗、镀铬器件或涂有油漆的门窗等）上。这时，你眯着眼并迎着反射方向看去，不但能看到反射面上的白点（太阳虚像），同时还能看到在它的两旁出现一排对称的彩带。眼缝越细，这种现象越显著。请分析原因。练习4例1：【多选】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．AC练习4例2：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．不透光圆盘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．C练习4备选1、对于衍射现象的分析正确的是（）A．光的衍射是光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象B．光的衍射完全否定了光的直线传播的结论C．光的衍射为光的波动说提供了有力的证据D．光的衍射条纹图样是光波相叠加的结果ACD练习4备选2、【多选】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练习4备选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练习4备选4、一个不透光的薄板上有两条平行的窄缝，有一