4.5光的衍射 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

　光的衍射 光的波动性 1 【问题】什么是波的衍射现象？产生明显的衍射现象的条件是什么？既然光是一种波，为什么我们日常生活中观察不到光的衍射现象？ 光沿着直线传播 衍射现象明显 波绕过障碍物区域多 波绕过障碍物区域少 衍射现象不明显 波的衍射：波绕过障碍物或穿过小孔继续向前传播 明显衍射条件:：障碍物或孔的尺寸小于波长或者和波长差不多。 相同波长 尺寸不同 尺寸相同波长不同 注意不同波长的光都可以发生衍射现象，只是有明显不明显的区别 1.光的衍射——单缝衍射 单缝衍射现象：（1）若缝较宽，则光沿直线传播； （2）若缝足够窄，则光传到几何阴影区，在出现亮暗相间的条纹。 缝宽慢慢变小图像变成？ 衍射现象越明显，条纹宽度变大，但是光强变暗 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，单缝越窄，现象越明显，中央亮纹越宽越暗 ⑤单缝一定，波长越大，中央亮纹越宽，条纹间隔越大 1.光的衍射——圆孔衍射 圆孔较大时： 屏上出现清晰的光斑，但边缘有些模糊 光沿直线传播 光的衍射 【思考】在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中，光屏依次得到几种不同现象？ 1. 圆形亮斑(光的直线传播)、（如果孔是三角形，则是三角形的像） 2. 光源的像(小孔成像)、 3. 明暗相间的圆环(衍射图样) 4. 完全黑暗 1.光的衍射——障碍物衍射圆盘衍射 圆盘衍射：在光束中放一个不透明圆盘 实验现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑——泊松亮斑。 中心有小亮斑 在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，分别得到如下四幅图样，以下说法正确的是 A．甲是双缝干涉图样、丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 B．乙是单缝衍射图样、丙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 C．甲是双缝干涉图样、丁是小圆孔衍射图样 D．乙是双缝干涉图样、丙是小圆孔衍射图样 A 圆孔衍射 圆盘衍射 牛顿环 B 12 D 13 ACD 14 15 解析　此实验说明了光的衍射现象,A项错误;圆孔变小,衍射现象更明显,透光强度变小,中央亮斑和亮纹的亮度变弱,衍射图样的范围反而变大,B项正确,C项错误;用不同波长的光做实验,衍射图样并不相同,因为波长越长,对同一圆孔而言,衍射现象越明显,D项错误。 用如图1所示装置做圆孔衍射实验,在屏上得到的衍射图样如图2所示,实验发现,光绕过孔的边缘,传播到了相当大的范围。下列说法正确的是(　　)。 A.此实验说明了光沿直线传播 B.圆孔变小,衍射图样的范围反而变大 C.圆孔变小,中央亮斑和亮纹的亮度反而变大 D.用不同波长的光做实验,衍射图样完全相同 (2024届常州期中)抽制细丝时可用激光监控其粗细,如图所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同,则下列描述正确的是(　　)。 A.该装置利用了光的直线传播现象 B.该装置利用了光的干涉现象 C.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗了 D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细了 (2022年山东卷)(多选)某同学采用图1所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象,狭缝S1、S2的宽度可调,狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝,实验中分别在屏上得到了图2、图3所示图样。下列描述正确的是(　 　)。 A.图2是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝时,也发生了衍射 B.遮住一条狭缝,另一狭缝宽度增大,其他条件不变,图3中亮条纹宽度增大 C.照射两条狭缝时,增加L,其他条件不变,图2中相邻暗条纹的中心间距增大 D.照射两条狭缝时,若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍,P点处一定是暗条纹 解析　由图可知,图2是等间距条纹,所以图2是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝时,同时也发生衍射,A项正确;狭缝越小,衍射范围越大,衍射条纹越宽,遮住一条狭缝,另一狭缝宽度增大,则衍射现象减弱,图3中亮条纹宽度减小,B项错误;根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知,照射两条狭缝时,增加L,其他条件不变,图2中相邻暗条纹的中心间距增大,C项正确;照射两条狭缝时,若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍,P点处一定是暗条纹,D项正确。 $$