沪科教版3-4【光的衍射】

人接收的信息有90％来自眼睛看到的光;光给了我们多姿多彩的世界. 光的衍射 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？ 光 的 衍 射 定边中学高二物理备课组 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，波能够绕到障碍物阴影里去的现象叫做波的衍射。 障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。 研究光的衍射现象 单缝衍射 发生明显衍射的条件： 狭缝（孔、障碍物）的尺寸跟光的波长相差不多或小于波长。 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，明暗相间且不等距. 观察衍射图样 总结衍射规律 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 衍射现象形成的原因 光的衍射图样实质上也是光波叠加的结果。来自狭缝（或圆孔）光波的波振面有无数个子波源，在向前传播的空间里相互叠加，发生干涉，形成衍射条纹。 从本质上讲，衍射和干涉并没有区别。双缝干涉是来自两个缝的光波相干叠加；单缝衍射是来自单缝波振面上无数个子波的相干叠加。 双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的比较 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 A B S 1、 孔较大时——屏上出现清晰的光斑 圆孔衍射 A B S 2、 孔较小时——屏上出现衍射图样（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亮的范围） 圆孔衍射 这就是历史上著名的衍射图样——泊松亮斑． 实验：在光束中放一个不透明圆盘（很小）。 圆盘衍射 现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。 常见的衍射现象 光的衍射是一种常见现象，只是不易观察或不注意观察而已。事实上，光在通过各种物体的边缘时，都有不同程度的衍射发生，以至使影的轮廓模糊不清。 观察：1、课本P.85页图4—23、4—24。 2、透过手指缝隙对着亮光处观察。 圆屏衍射 圆孔衍射 钢针的衍射 透射光栅：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. 衍射光栅 图样表明：减小缝间距离，条纹间距增大；增多缝数，明条纹变得更为清晰。利用原子的晶体点阵作为光栅，可以观察到波长更短的X射线的衍射现象。 N=1 N=2 N=3 N=4 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 学以致用 巩固提高 2 、我们经常可以看到，路边信号灯总使用红色的指示灯，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 学以致用 巩固提高 3、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 烛焰的像 明暗相间的圆环 学以致用 巩固提高 $$