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;1.观察光的衍射现象.
2.认识衍射条纹的特点.
3.知道产生明显衍射的条件.;光的衍射
1.光的狭缝衍射现象:当狭缝较宽时,观察屏上是一条亮的光带,光带的宽度符合光的直线传播规律.但是,当狭缝不断变窄时,观察屏上会出现中央亮且宽、两边对称分布、明暗相间的光带,整个图样远大于光通过狭缝时按照直线传播所能照亮的区域.这表明光绕过了直线传播,而不是沿狭缝边缘传播.;2.光的圆孔衍射现象:如果将狭缝换成大小可调的圆孔,当圆孔足够小时,同样能观察到中央为明显的亮斑、周围是明暗相间的圆形光环的图样.这与光线通过狭缝传播相似,圆形光环的图样远大于通过圆孔时按照直线传播所能照亮的区域.
3.发生明显衍射的条件:当障碍物的尺寸与光的波长相当,甚至小于光的波长时,衍射现象将十分明显.;思考:光遇到小孔、单缝或障碍物时,衍射现象可能发生,也可能不发生,这种说法对吗?
提示:不对.光遇到小孔、单缝或障碍物时,衍射现象都会发生,只有明显与不明显之分.;思考: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的过程中,光屏上依次可以看到什么现象?
提示:正方形孔较大时看到正方形光斑,孔逐渐减小看到屏上的正方形光斑由大到小,孔再减小看到圆形光斑,孔小到一定程度后看到衍射现象.;1.单缝衍射图样的特点
(1)中央条纹最亮、越向两边越暗;中央条纹最宽,越靠外,条纹间距越窄.
(2)缝变窄,通过的光变少,而光分布的范围更宽,所以亮条纹的亮度降低.
(3)中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关.入射光波长越长,单缝越窄,中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大.
(4)用白光做单缝衍射时,中央亮条纹是白色的,两边是彩色条纹,中央亮条纹仍然最宽、最亮.;2.圆孔衍射
(1)圆孔衍射
如图所示,当挡板AB上的圆孔较大时,光屏上出现图甲所示的情形,无明显的衍射现象发生;当挡板AB上的圆孔很小时,光屏上出现图乙所示的衍射图样,为明暗相间的圆环.;(2)圆孔衍射的图样特征
①单色光的圆孔衍射图样:中央亮圆的亮度大,外面是明暗相间的不等距的圆环.越向外,圆环亮度越低.
②白光的圆孔衍射图样:中央亮圆为白色,周围是彩色圆环.;3.圆板衍射
(1)各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射,致使影的轮廓的边缘模糊不清,若在单色光(如激光)传播途中放一个较小的圆形障碍物,会发现在影的中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑,如图丙所示.
(2)形成泊松亮斑时,圆板阴影的边缘是模糊的,在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环.
;例1.如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、黄光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及绿光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹).在下面的四幅图中从左往右排列,颜色依次是();?;思考:在光的干涉和衍射实验中均可观察到明暗相间的条纹,下列三幅图样中哪幅为光的双缝干涉图样,哪幅为光的单缝衍射图样?;单缝衍射与双缝干涉的比较;例2.关于光的干涉和衍射现象,下列说法正确的是()
A.光的干涉现象遵循波的叠加原理,衍射现象不遵循波的叠加原理
B.白光的干涉条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的
C.光的干涉现象说明光具有波动性,光的衍射现象不能说明这一点
D.光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果;解析:光的干涉现象和光的衍射现象都是波特有的现象,都是光波叠加的结果,白光的干涉条纹是彩色的,白光的衍射条纹也是彩色的,只是条纹间距特点及亮度特点不同而已.
答案:D;技能点拨:区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法
(1)根据条纹的宽度区分:双缝干涉的条纹是等宽的,条纹间的距离也是相等的;而单缝衍射的条纹,中央明条纹最宽,两侧的条纹变窄.
(2)根据明条纹的亮度区分:双缝干涉条纹,从中央明纹往两侧亮度变化很小;而单缝衍射条纹中央明纹最亮,两侧的明纹逐渐变暗.;1.在一次观察光的衍射实验中,观察到如图所示的清晰的明暗相间的图样,那么障碍物是()
A.很小的不透明圆板
B.很大的不透明圆板
C.很大的中间有大圆孔的不透明挡板
D.很大的中间有小圆孔的不透明挡板;解析:用光照射很大的中间有小圆孔的不透明挡板时,出现明暗相间的衍射图样,即题图中所示的图样,故D正确.
答案:D;2.如图所示为红光、蓝光分别通过单缝、双缝所呈现的图样,则();?
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