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

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？ 4.5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 调节狭缝宽窄 像屏 光的衍射 光的干涉----说明光具有波动性 1.衍射: 2.发生明显衍射的条件: 波绕过障碍物继续向前传播的现象 障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小时 一、光的衍射 一、光的衍射 可见光波长范围：400-770nm 光能够发生明显衍射的条件： 障碍物或孔的尺寸在微米级 1.单缝衍射 中央条纹宽且亮，两侧渐暗、渐窄 明暗相间的条纹 单缝与光屏间距越大,缝越窄,衍射越明显 二、典型的衍射现象 激光束 调节狭缝宽窄 像屏 单缝衍射条纹的特征 1、中央亮纹宽且亮． 2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗． 二、典型的衍射现象 二、典型的衍射现象 用点光源照射具有较大圆孔的挡板AB，后逐渐缩小圆孔直至关闭，在后面的光屏上得到的现象如何？ 1)圆孔较大时:光屏上有较大的亮斑 (由于光的直线传播) 2)圆孔较小时:光屏上有较大的亮斑 (由于光的直线传播,亮斑是光源的像) 3)圆孔缩小到一定程度,光屏上呈现黑底,亮圆环 (由于衍射现象) 4)孔全部关闭,屏上一片黑暗 二、典型的衍射现象 2.圆孔衍射 ①装置: ②现象: 黑底、亮线的同心圆环 中间亮、宽，边缘暗、窄 二、典型的衍射现象 3.圆盘 衍射 亮底,暗圆环 (中央是亮圆心) (尺寸极小的障碍物) 泊松亮斑 现象 二、典型的衍射现象 3.圆盘 衍射 (尺寸极小的障碍物) 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，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． 圆屏衍射 圆孔衍射 钢针的衍射 二、典型的衍射现象 生活中随处可见衍射现象 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 三、单缝衍射的规律 1.λ一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大． 2.缝宽不变时， λ越长，中央亮纹越宽，条纹间隔越大． 3.白光的单缝衍射条纹为中央白，两侧彩色条纹，且外侧呈红色，靠近中央亮条纹的内侧为紫色． 三、单缝衍射的规律 为什么衍射现象中,也有一些亮线和暗线? 由于来自缝、圆孔上不同位置的光,在光屏处叠加后,光加强或削弱的结果(这与两列光干涉类似) 三、单缝衍射的规律 思考 光的干涉条纹和衍射条纹的比较 等间距、等光强 不等间距、不等光强 等间距、等光强 不等间距、不等光强 等间距、等光强 不等间距、不等光强 1.实验条件 ①干涉: ②衍射: 2.条纹纹间距： ①干涉: ②衍射: 双缝、双孔 单缝、单孔 等宽 中间宽，两边窄 四、衍射与干涉的区别和联系 3.发生条件 ①干涉: ②衍射: ②衍射: ①干涉: 相干光 小孔或障碍物的尺寸比波长小或差不多 4.本质 相干光相遇 光拐弯 衍射离不开干涉，干涉也离不开衍射 四、衍射与干涉的区别和联系 5.干涉和衍射现象均证明光具有波动性 1．点光源照射一个障碍物，在屏上所成的阴影的边缘部分模糊不清，产生的原因是 [　　] 　　　A．光的反射 　　B．光的折射 　　　C．光的干涉 　　D．光的衍射 D 2．在一次观察光衍射的实验中，观察到如图1所示的清晰的明暗相间的图样，那么障碍物应是（黑线为暗纹） [　　] 　　　A．很小的不透明的圆板 　　　B．很大的中间有大圆孔的不透明的圆板 　　　C．很大的不透明圆板 　　　D．很大的中间有小圆孔的不透明圆板 D 3.下列现象哪些是光的干涉造成的( ) A.雨后天空出现的彩虹 B.隔着棱镜看到物体的边缘呈现的彩色 C.阳光下水面上油膜的彩色条纹 D.玻璃板的边缘处有时能看到彩色的光芒 C 4.对衍射现象的定性分析，正确的是 （ ） A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生继续传播的现象 B．障碍物越小衍射现象越明显 C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据 D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论 ABC 5.下列现象哪些是光衍射产生的（ ） A．著名的泊松亮斑 B．阳光下茂密树荫中地面上的圆形亮斑 C．光照到细金属丝上后在其后面屏上的