内容正文:
第十三章 光
第五节 光的衍射
教学目标:
知道光的衍射现象,知道产生明显衍射现象的条件
了解几种常见的衍射现象并掌握其干涉图样的特点
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会区分圆孔衍射和圆盘衍射图样
会区分光的单缝衍射和双缝干涉图样
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复习回顾
什么是波的衍射现象?波产生明显衍射的条件是什么?
波在经过孔或障碍物时绕过孔、障碍物继续传播的现象
缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小
光有多种衍射现象:
单缝衍射、圆孔衍射、圆盘衍射
思考讨论:
什么是光的衍射?光发生明显衍射现象的条件是什么?
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什么是单缝衍射?单色光和白光单缝衍射产生的图样有何特点?不同波长的单色光产生的衍射图样有何不同?
什么是圆孔衍射?圆孔衍射图样有何特点?
什么是圆盘衍射?泊松亮斑?圆盘衍射图样有何特点?
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一、光的衍射
1、定义:
2、产生明显衍射的条件:
3、日常生活中不经常看到光的衍射是因为光的波长很短
光在遇到孔或障碍物时绕过孔或障碍物继续传播的现象
障碍物或孔的尺寸比光的波长小或跟波长差不多
二、单缝衍射
1、单色光:
单色平行光通过狭缝时,在屏幕上出现明暗相间的条纹,中央为亮条纹,且中央条纹最宽最亮,其余条纹变窄变暗
2、白光:
白光通过狭缝时,在屏上出现彩色条纹,中央为白色条纹
单缝衍射图样的特点:
②中央条纹亮而宽
①条纹不等间距
③两侧条纹较暗较窄,对称分布
红光a=0.8mm
红光a=0.4mm
④波长一定时,单缝窄的中央条纹宽,各条纹间距大;单缝不变时,光波波长长的中央条纹宽,条纹间距大.
单缝衍射和双缝干涉图样的区别:
名称
项目
单缝衍射
双缝干涉
不
同
点
产生条件
只要狭缝足够小,任何光都能发生
频率相同的两列光波相遇叠加
条纹宽度
条纹宽度不等,中央最宽
条纹宽度相等
条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
亮 度
中央条纹最亮,两边最暗
条纹清晰,亮度基本相等
相
同
点
成 因
都有明暗相间的条纹,条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果
意 义
都是波特有的现象,表明光是一种波
单缝衍射和双缝干涉图样的区别:
三、圆孔衍射
1、定义:
2、衍射图:
光通过小孔(孔很小)时,在光屏上出现明暗相间的圆环
四、圆盘衍射/泊松亮斑
1、定义:
2、衍射图: