4.5光的衍射-2023-2024学年高二物理同步课件（人教版2019选择性必修第一册）

4.5 光的衍射 选择性必修第一册 第四章 光 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 复习回顾 1.什么是波的衍射现象？ 2.产生明显的衍射现象的条件是什么？ 障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。 不考虑能量衰减，波长越长、孔越小、衍射越明显。 波能够绕过障碍物继续传播的现象。 注意：一切波都能发生衍射，衍射是波特有的一种现象 观察与思考： 光的干涉现象反映了光的波动性，说明光是一种波，什么在日常生活中我们观察不到光的衍射，而且常常说“光沿直线传播”呢？ 光的衍射实验 一、光的衍射 1.光的衍射： 光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的现象。 2.明显衍射的条件： 障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。 3.物理意义：光的衍射现象证明光是一种波。 二、单缝衍射 1.现象：如图所示，点光源S发出的光经过单缝后照射到光屏上，若缝较宽，则光沿直线传播，传播到光屏上的AB区域； 若缝足够窄，则光不再沿直线传播而是传到几何阴影区，在AA'，BB’区出现亮暗相间的条纹，即发生了衍射现象. A A´ B B´ A B 2.单色光单缝衍射图样的特点： ①条纹不等间距； ②中央条纹亮而宽； ③两侧条纹较暗较窄，对称分布。 ④波长一定时，单缝越窄，现象越明显，中央亮纹越宽越暗 单缝宽度 （2）不同色光或不同宽度单缝衍射条纹的特征 ③白光的单缝衍射条纹为中央亮，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色（波长最长），靠近光源的内侧为紫色（波长最短）。 总结：波长越长、孔越小、衍射越明显。 ① 单缝一定，波长越大，衍射 ，中央亮纹越 。 ②波长一定，单缝越窄，中央条纹越 ，条纹间距 。 越明显 宽 宽 越大 光的干涉和衍射图样比较 （1）干涉：等距的明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱较慢。 （2）衍射：中央有一条较宽亮条纹，两边是对称明暗相间的条纹，不等距，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。 条纹宽度的影响因素： （双缝）干涉图样 （单缝）衍射图样 双缝间距越窄，条纹间距越大 单缝宽度越窄，条纹间距越大 （单色光）波长越长，条纹间距越大 （单色光）波长越长，条纹间距越大 单色光形成明暗条纹，白光形成彩色条纹 单色光形成明暗条纹，白光形成彩色条纹 6.各类孔的衍射现象 6.圆孔衍射 孔很大时，出现清晰光斑 孔较小时，出现以中央最亮的光斑为圆心的逐渐变暗的不等距的同心圆，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 7.圆盘衍射——泊松亮斑 (1)实验：光经一个不透明圆盘。 (2)现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。 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． 7.圆孔衍射与圆盘衍射 圆孔衍射 圆盘衍射 相同点：均是明暗相间的光环,中心均有亮斑 圆孔衍射的背景是黑暗的,而圆盘衍射图样中的背景是明亮的。 圆孔衍射亮环或暗环间距随半径增大而增大, 圆盘衍射亮环或暗环间距随半径增大而减小； 不同点：圆孔衍射中心亮斑较大,而泊松亮斑较小； 泊松亮斑 8.光的直线传播的条件 只有在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下， 光才可以看作是沿直线传播的。 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， 以至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 例1.　(多选)关于光的衍射现象，下列说法正确的是(　　 ) A．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射 B．白光的单缝衍射图样是黑白相间的直条纹 C．双缝干涉中也存在衍射现象 D．双缝干涉图样与单缝衍射图样中的条纹宽度都是均匀的，只是亮度规律不同 AC 【课堂练习】 二、衍射光栅 1.结构：由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器． 2.衍射图样特点与单缝衍射相比，增加条纹个数，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加． 例2.(多选)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图样的光的波长长 【课堂练习】 祝同学们学习愉快 【课堂练习】 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $$