《光的衍射》参考课件2

第2节光的衍射复习:1.什么是波的衍射现象?波饶过障碍物继续向前传播的现象2.发生明显衍射的条件?障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多水波的衍射S1

既然光是一种波,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?单缝衍射1、中央亮纹宽而亮．2、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1、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大．2、单缝不变时，光波波长大的（红光）中央亮纹越宽，条纹间隔越大．3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮条纹为白色，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，内侧为紫色．单缝衍射规律ABS1、孔较大时——屏上出现清晰的光斑单孔衍射2、孔较小时——屏上出现衍射花样单孔衍射

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泊松亮斑13

一般光学仪器成像，光学仪器对点物成象是一个有一定大小的爱里斑。

一个透镜成象的光路可用两个透镜的作用来等效，如图所示：点物S象S’L点物象L2L1f2f1A

点物就相当于在透镜L1物方焦点处，经通光孔径A，进行夫琅和费衍射，在透镜L2的象方焦点处形成的中央零级明斑中心。仅当通光孔径足够大时，爱里斑才可能很小。

所以由于衍射现象，会使图像边缘变得模糊不清，使图像分辨率下降。二、衍射对分辨本领的影响14同上所述，点物S和S1对透镜中心O所张的角，等于它们分别相应的中央零级衍射中心S’、S1’对O所张的角。S1’S’S1SL2L1Af1f2

OS1SS’S1’LO如图所示，是可分辨这两个物点的。当两个物点距离足够小时，就有能否分辨的问题。瑞利给出恰可分辨两个物点的判据。1.瑞利判据点物S1的爱里斑中心恰好与另一个点物S2的爱里斑边缘（第一衍射极小）相重合时，恰可分辨两物点。15可分辨恰可分辨不可分辨S1S2S1S2S1S2此时两爱里斑重叠部分的光强为一个光斑中心最大值的80％。两爱里斑中心距d0恰好等于爱里斑半径。162.光学仪器分辨率

满足瑞利判据的两物点间的距离，就是光学仪器所能分辨的最小距离。此时两个物点对透镜中心所张的角称为最小分辨角。光学仪器中将最小分辨角的倒数称为仪器的分辨率。光学仪器的最小分辨角越小，分辨率就越高。d0为光学仪器可分辨的最小距离，即为两物点可分辨的最小距离，L为圆孔到两物点的垂直距离，若为光学仪器，则L即为焦距f。D为圆孔直径。17

电子显微镜用加速的电子束代替光束，其波长约0.1nm，用它来观察分子结构。电子显微镜拍摄的照片采用波长较短的光，也可提高分辨率。光学镜头直径越大，分辨率越高。

一般天文望远镜的口径都很大，世界上最大的天文望远镜在智利，直径16米，由4片透镜组成。地面观测用哈勃望远镜观测三、衍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。可分为透射光栅和反射光栅(a)N=1(b)N=2(c)N=3(d)N=4光的明显衍射条件：障碍物或孔的尺寸小于波长或者和波长差不多。比较:双缝干涉与单缝衍射图样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1.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F.激光防伪商标看起来是彩色的

答案：D2.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】3.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】4.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.