高二物理选修3-4光的衍射课件

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1、五、光的衍射红光波长最大，紫光波长最小复习1、光的干涉图样有何特征？2、不同颜色的光相邻条纹间距有何不同？3、光的颜色由什么决定的呢？1、光的颜色是由电磁波的频率决定的．2、不同频率的色光在真空中波速相同，在介质中波速不同．3、同一色光在不同介质中，频率（颜色）不变，波长和波速都要改变．4、在同一介质中，频率越高，波速越小．几点强调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

2、射的现象特征是什么？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比波长小或跟波长差不多．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．激光束像屏衍射的条件单缝衍射单击画面观看录像单缝衍射条纹的特征图样特征1、中央亮纹宽而亮．2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．不同波长的单缝衍射观察下列衍射图样，分析衍射规律：不同缝宽的单缝衍射不同色光的单缝衍射图样分析1、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大．2、

3、单缝不变时，光波越长的（红光）中央亮纹越宽，条纹间隔越大．3、白炽灯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．单缝衍射规律圆孔衍射ABS1、孔较大时——屏上出现清晰的光斑2、孔较小时——屏上出现衍射花样明暗相间的间距不等的同心圆环3.圆屏衍射泊松亮斑：光照在一个不透明的小圆板上，光绕过板的边缘，在屏的中心叠加形成一个亮斑．明暗相间的间距不等的同心圆环，中心有一“泊松亮斑”．圆屏衍射1818年，当法国物理学家菲汉耳提出光的波动理论时，著名数学家泊松根据菲涅耳的理论推算出：把一个不透光的

4、小的圆盘状物放在光束中，在距这个圆盘一定距离的像屏上，圆盘的阴影中心应当出现一个亮斑．人们从未看过和听说过这种现象，因而认为这是荒谬的，所以泊松兴高采烈地宣称他驳倒了菲涅耳的波动理论，菲涅耳接受了这一挑战，精心研究，“奇迹”终于出现了，实验证明圆盘阴影中心确实有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑．光沿直线传播只是一个近似的规律：当光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多时，可认为光是沿直线传播的，当光的波长与障碍物或孔的尺寸可以相比拟时将产生明显的衍射现象光的衍射现象再次证明光是一种波．干涉与衍射条纹的关系光的干涉现象和衍射现象

5、都是光具有波动性的有力的实验证据．它们都是由于光的叠加而产生的，但两者的条纹却有如下区别：双缝干涉的条数较多，明(或暗)条纹的间距相等，各亮条纹的亮度差别较小；单缝衍射的条纹的条数较少，明(或暗)条纹的间距不等，中央亮条纹最亮最宽，两侧亮条纹较暗较窄．［例1］下列现象属于干涉现象的是____，属于衍射现象的是_______，属于色散现象的是____．A．雨后彩虹B．蝉翼翅膀上的彩色C．用力压紧玻璃板可看到彩色花纹D．透过绸布看灯光可看到花纹E．眯起眼睛看灯丝，灯丝被拉长F．通过放大镜看物体，物体的边缘是彩色的．解析：

6、区分干涉，衍射和色散的方法是分析装置的结构特点，厚的不平行透明体是色散，双缝和薄膜是干涉，单缝、单孔、单丝、多缝、多孔、多丝是衍射，所以属于色散的是A、F；属于干涉的是B、C；属于衍射的是D、E．例2.对于单缝衍射现象，以下说法正确的是()A．缝的宽度d越小，衍射条纹越亮B．缝的宽度d越小，衍射现象越明显C．缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线D．入射光的波长越短，衍射现象越明显解析:产生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸跟波长差不多，或者比波长小．由于光波波长都是很短，所以在单缝衍射现象中，缝的宽度d越小，

7、衍射现象越明显．所以B答案是正确的．缝的宽度d越小，透过缝的光的能量越小，亮度也越小，故A错．缝的宽度d越小，越容易发生衍射，即容易偏离直线路径绕到障碍物阴影中去，故C错，在缝的宽度d不变的情况下，入射光波长越短，越不容易发生衍射现象，故D错．所以正确答案应选B．例3.使太阳光垂直照射到一块遮光板上，板上有可以自由收缩的正方形孔，孔的后面放置一个光屏，在正方形孔逐渐变小直至闭合的过程中，光屏上依次可以看到几种不同的现象，试把下列现象依次排列：A．圆形光斑B．明暗相间的彩色条纹C．变暗消失D．正方形光斑E．正方形光斑由

8、大变小解析:由于光的波长很短，因此当孔很大时，不会使光发生明显的衍射现象，此时光的传播可看做直线，可在屏上得到孔的影；当孔继续减小时，虽不能使光发生明显的衍射现象，但可以在屏上成一太阳的像；孔继续减小时，光开始发生明显的衍射现象，出现明暗相间的彩色条纹；孔进一步减小直至闭合，则由于进光量的减小而使光线变暗消失．答案:正确的顺序是：D、E、A．D