4.5光的衍射—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件

4.5光的衍射现象 第四章 光 学 光的衍射现象 光离开直线路径绕过障碍物，到达阴影里的现象叫做光的衍射现象。 1、光的衍射： 障碍物或狭缝的尺寸比光的波长小或者跟波长相差不多。 2、明显衍射的条件 3、物理意义： 光的衍射现象证明光是一种波。 请观察 一、单缝衍射 （2）中央亮纹宽而亮。 （3）两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗。 （1）条纹不等间距。 1.单缝衍射条纹的特征 2.单缝衍射规律 （1）波长一定时，单缝越窄,中央条纹越宽，各条纹间距越大； 红光 a=0.8mm 红光 a=0.4mm 蓝光 a=0.4mm （2）单缝不变，波长越大，衍射越明显，中央亮纹越宽，越暗。 请观察 白光衍射条纹的特征 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。 请思考 二、圆孔衍射 请观察 S 屏上出现光斑， 但边缘有些模糊. A B 1、孔较大时—— 二、圆孔衍射 光沿直线传播 光的衍射 屏上出现光源倒立的像 2、孔减小时—— 二、圆孔衍射 3、孔较小时—— A B S ——屏上出现亮暗相间、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明的范围） 衍射图样 三、圆屏衍射 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，历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑． 实验：在光束中放一个不透明圆盘. 现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑. 请观察 四、衍射光栅 1、透射光棚: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。 2、反射光栅:在高反射率的金属上刻痕. 如果增加狭缝的个数，衍射条纹宽度变窄，亮度将增加。 N=1 N=2 N=3 N=4 干涉现象与衍射现象的区别 干涉现象 衍射现象 产生条件 条纹宽度 光强分布 条纹的变化 频率相同的两列 相干光相遇叠加 任何光都能发生衍射 等宽、等距 中央最宽，两侧的亮纹逐渐变窄。 从中央明条纹往两侧光强变化很小 光强分布主要集中在中央亮纹，两侧的亮纹逐渐变暗。 间距与波长成正比 波长有关，但缝宽影响更大 请思考 1、如图所示的四幅明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹).则在下面的四幅图中从左到右排列，亮条纹的颜色依次是 A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄 C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫 B 做一做 2、如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得出的正确结论是 A.a、b是光的干涉图样 B.c、d是光的干涉图样 C.形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短 D.形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长短 A 做一做 3、某同学自己动手制作如图7所示的装置观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，整个装置位于一暗箱中，实验过程如下： (1)该同学用一束太阳光照射A屏时，屏C上没有出现干涉条纹；移去B后，在屏上出现不等间距条纹，此条纹是由于______________产生的． (2)移去A后，遮住缝S1与缝S2中的任一个，C上均出现一窄亮斑，出现以上实验结果的主要原因是_________________． (3)若光通过缝S1或缝S2后在C上依次出现如图8甲、乙、丙、丁所示条纹，说明了什么？_____________________. 光的衍射 双缝S1、S2太宽 缝S1或缝S2越来越窄 做一做 Title Author Lavf58.29.100 1999 $$