物理：13.5《光的衍射》课件1(新人教版选修3-4)重点.ppt

五、光的衍射 单缝衍射光强分布图 三、衍射光栅： 它是由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学元件。 做一做： 找一根鸡翅膀上的羽毛，鹅、鸭的翎毛也可以，最好是白色的。白天隔着羽毛观太阳，或在晚上拿羽毛去看1m外的白炽灯，可以观察到衍射图样。羽毛上细密的羽丝充当了衍射光栅栏。 小结： 1、产生明显衍射的条件： 障碍物（或孔）的尺寸比波长小或和波长差不多。 注：障碍物（或孔）的尺寸越小衍射现象越明显，但亮度减小。 2、单缝衍射图样： 中央亮条纹（最亮最宽）、两侧条纹窄 、关于中央对称 4、白光的衍射 中央白色（较宽），两边彩色条纹 3、光栅衍射 【同步练习】 例1解析： 例2解析： 例3解析： 例5解析： * * 红光波长最大，紫光波长最小 1、光的干涉图样有何特征？ 2、不同颜色的光相邻条纹间距有何不同？ 3、光的颜色由什么决定的呢？ 干涉复习: 1、光的颜色是由电磁波的频率决定的． 2、不同频率的色光在真空中波速相同，在介质中波速不同． 3、同一色光在不同介质中，频率（颜色）不变，波长和波速都要改变． 4、在同一介质中，频率越高，波速越小． 规律归纳: 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？ 水波、声波都会发生衍射现象，它们发生衍射的现象特征是什么？ 一、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比波长小或跟波长差不多． 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 像屏 1、衍射的条件： 单缝衍射条纹的特征 （1）中央亮纹宽而亮． （2）两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗． 2、图样特征： 不同波长的单缝衍射 观察下列衍射图样，分析衍射规律： 不同缝宽的单缝衍射 白光的单缝衍射 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，光波越长的（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白色条纹，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近光源的内侧为紫色． 单缝衍射规律 4、图样分析： A B S （1）孔较大时——屏上出现清晰的光斑 （2）孔较小时——屏上出现衍射花样 明暗相间的间距不等的同心圆环 5、圆孔衍射： 泊松亮斑：光照在一个不透明的小圆板上，光绕过板的边缘，在屏的中心叠加形成一个亮斑． 明暗相间的间距不等的同心圆环，中心有一“泊松亮斑”． 6、圆盘衍射： 圆盘衍射 1818年，当法国物理学家菲汉耳提出光的波动理论时，著名数学家泊松根据菲涅耳的理论推算出：把一个不透光的小的圆盘状物放在光束中，在距这个圆盘一定距离的像屏上，圆盘的阴影中心应当出现一个亮斑．人们从未看过和听说过这种现象，因而认为这是荒谬的，所以泊松兴高采烈地宣称他驳倒了菲涅耳的波动理论，菲涅耳接受了这一挑战，精心研究，“奇迹”终于出现了，实验证明圆盘阴影中心确实有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑． 光沿直线传播只是一个近似的规律。当光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多时，可认为光是沿直线传播的，当光的波长与障碍物或孔的尺寸可以相比拟时将产生明显的衍射现象。 光的衍射现象再次证明光是一种波． 对于单缝衍射现象，以下说法正确的是 ( ) A．缝的宽度d越小，衍射条纹越亮 B．缝的宽度d越小，衍射现象越明显 C．缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线 D．入射光的波长越短，衍射现象越明显 B ［例1］ 在做单缝衍射实验中，下列说法中正确的是 ( ) A．将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄 B．使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄 C．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽 D．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽 ACD ［例2］ 光的干涉现象和衍射现象都是光具有波动性的有力的实验证据．它们都是由于光的叠加而产生的，但两者的条纹却有如下区别：双缝干涉的条数较多，明(或暗)条纹的间距相等，各亮条纹的亮度差别较小；单缝衍射的条纹的条数较少，明(或暗)条纹的间距不等，中央亮条纹最亮最宽，两侧亮条纹较暗较窄． 二、双缝干涉与单缝衍射条纹的区别 用红光进行双缝干涉实验时(缝极窄)，如果用不透光的纸遮住一个缝，则屏上出现的是