4.6 光的衍射、偏振 2课时 课件 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第四章 光及其应用 粤教版 选择性必修一 光的衍射和偏振 第六节 1 知识回顾 问题2：发生明显衍射现象的条件是什么？ 障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长差不多就能发生明显的衍射现象。 水波的衍射 问题1：什么是波的衍射现象？ 波在它传播的方向上遇到障碍物或孔时，波绕到障碍物阴影里去继续传播的现象叫波的衍射。 新课导入 为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？ 光也是一种波，是否会产生衍射现象呢？ 一、光的衍射 一、光的衍射 1、定义：光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的路径绕到障碍物后面继续传播的现象叫做光的衍射。 发生明显衍射现象的条件是什么？ 一、光的衍射 1、定义：光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的路径绕到障碍物后面继续传播的现象叫做光的衍射。 2、发生明显衍射现象的条件： 障碍物或孔的尺寸小于光的波长或者和光的波长差不多。 3、可见光的波长范围： 10－6m～10－7m，由发生明显衍射现象的条件可知，很难观察到光的衍射现象。 为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？ 一、光的衍射 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 一、光的衍射 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 不同缝宽的单缝衍射 单缝衍射 一、光的衍射 观察下列衍射图样，分析衍射规律： 不同色光的单缝衍射 3.不同波长光的衍射图样： ① 单缝不变，波长越大，衍射越明显，中央亮纹越宽。 ②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，靠近光源的内侧为紫色． 单缝衍射 一、光的衍射 光的干涉和衍射图样比较 双缝干涉与单缝衍射图样有啥相似点和不同点？ 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 衍射：中央有一条较宽亮条纹，两边是对称明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。 单缝/双缝间距越小，条纹间距越大 （单色光）波长越大，条纹间距越大 单色光形成明暗条纹，白光形成彩色条纹 双缝干涉与单缝衍射的比较 双缝干涉 单缝衍射 不 同 点 产生条件 条纹宽度 亮度 条纹间距 频率相同的两列相干波相遇叠加 任何光都能发生衍射 各相邻条纹间距相等 中央条纹最亮，越向两侧条纹越暗 各条纹亮度基本相同 各相邻条纹间距不等 条纹宽度相等 条纹宽度不等，中央条纹最宽 相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹 1、如图所示，四个图是不同的单色光采用相同装置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. 是光的干涉图样 B. 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 课堂练习 课堂练习 2、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 一、光的衍射 圆孔衍射 圆孔衍射 一、光的衍射 A S 1、孔较大时——屏上出现清晰的光斑 几乎沿直线传播 圆孔衍射 一、光的衍射 2、 孔较小时——屏上出现衍射花样（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明的范围） 以中央最亮的光斑为圆心的逐渐变暗的不等距的同心圆 圆孔衍射 一、光的衍射 3.圆孔衍射图样的两个特点 a．单色光的圆孔衍射图样中央亮圆的亮度大，外面是明暗相间的不 等距的圆环．越向外，亮环亮度越低． b．白光的圆孔衍射图样中央亮圆为白色，周围是彩色圆环． 圆孔衍射现象 圆孔衍射 一、光的衍射 圆盘衍射 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。 中心有小亮斑 一、光的衍射 圆盘衍射 圆盘衍射 圆孔衍射 圆盘衍射 圆盘和小圆孔的衍射图样有何不同？ （1）均是明暗相间的环形条纹，中心均有亮斑。 （2）圆孔衍射图样中心亮