高中物理 第十三章 光 第五节 光的衍射学案课件 新人教版选修34
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• 各种不同形状的障碍物也能使光发生衍射 ，使影的轮廓模糊不清．若在单色光传播 途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现 在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊
• 特别提醒：
• 只有圆孔足够小时，才能得到明显的衍射 图样．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——圆形亮 斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、 明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗．
• ②白光的单缝衍射图样中央是白色亮纹， 两边是彩色条纹，其中最靠近中央亮纹的 色光是紫光，最远离中央的是红光．
• (2)圆孔衍射
• ①单色光的圆孔衍射图样中央亮纹的亮度 大，外面是明暗相间的不等距的圆环，越 向外，亮环亮度越低；
• ②白光的圆孔衍射图样中央亮纹为白色， 周围是彩色圆环．
• (3)泊松亮斑——障碍物的衍射现象
• 答案：AC
• 解析：单色光照到狭缝上产生的衍射图样 是亮暗相间的直条纹．白光的衍射图样是 彩色条纹．光照到不透明圆盘上，在其阴 影处出现亮点，是衍射现象．光的衍射现 象只有明显与不明显之分，D项中屏上大 光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的， 不能认为不存在衍射现象.
• (2010·江苏常州中学高二检测)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( )
• ①这是利用光的干涉现象
• ②这是利用光的衍射现象
• ③如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗 了
• ④如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
• 解析：上述现象符合光的衍射产生的条件 ，故②正确；由衍射产生的条件可知：丝 越细衍射现象越明显，故④也正确．
• 答案：B
• 点评：解此类题时要注意题目所给的信息 ，如此题中的“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”，可立即判断此为衍射现 象，再从衍射角度上推断出其他选项的正 确性．
条纹宽度相等
各相邻条纹等间 距
• 单缝衍射的条纹比较宽，而且距离中央亮 条纹较远的条纹亮度也很低．如果增加狭 缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度 将增加．光学仪器中用的衍射光栅就是据 此制成的．它是由许多等宽的狭缝等距离 地排列起来形成的光学仪器．
• 观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2mm 逐渐增大到0.8mm，看到的现象是
• ②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，光的衍
• 光波和声波都是波，可是日常生活中常发 生“闻其声不见其人”的现象，原因何在 ？
• 解析：光波和声波都是波，都具有波的特 性，都能发生干涉、衍射等现象，但是波 发生明显衍射现象是有条件的，即障碍物( 或缝、孔)的尺寸与波长相差不多或者比波 长更小．
• 声波的波长较长(约几米到十几米)，与障 碍物(房屋的墙壁、门缝等)的尺寸可以相 比，能产生明显衍射故能“闻其声”；而 光波的波长很短(370～750nm)，比通常的 障碍物的尺寸小得多，因此不能产生明显 衍射现象，故“不见其人”.
• (1)单缝衍射
• 单缝衍射图样的特点
• ①单色光的单缝衍射图样是明暗相间、亮 度越来越暗且不等距的条纹，中央是亮纹 ，亮度大，宽度也大；波长越长，条纹间 距越大，中央亮纹越宽；
•( ) • A．衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象
逐渐不明显
• B．衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象 越来越明显
• C．衍射条纹的间距不变，只是亮度增强 • D．以上现象都不会发生
• 解析：观察衍射图样发现：狭缝的宽度逐 渐变小，衍射现象越明显，衍射条纹间距 变大．本题是缝宽增大，所以选项A正确 ．
• 我们经常看到，凡路边施工处总挂有红色 的电灯，这除了红色光容易引起人们的视
觉反应外，还有一个重要的原因，这个原
因是
()
• A．红光比其他色光更容易发生衍射
• B．红光比其他可见光更容易发生干涉
• C．红光比其他可见光频率更大
• D．红光比其他可见光在玻璃中的折射率 小
• 如图所示的四个图形中哪个是著名的泊松 亮斑的衍射图样 •( )
• 答案：B
名称 项目
单缝衍射
产生 障碍物或孔的尺 条 寸比波长小或 件 跟波长差不多
不 同 点
条纹 宽 度
条纹宽度不等， 中央最宽
条纹 各相邻条纹间距
间 不等，越靠外
双缝干涉
频率、振动方向 相同，相位差 恒定的两列光 波相遇叠加
甚至比光的波长还小时，
现象十
分明显，这时就不能说光沿直线传播了．
• 3．变实窄 验表明增，加如果增加狭缝的个数，衍
射条纹的宽度将
，亮度将
．
• (1)衍射现象：光波能够绕过障碍物而到达 “阴影”区域的现象．
• (2)产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔 的尺寸比波长小或跟波长差不多．
• 说明：①光的干涉现象表明光是一种波， 由于衍射是波的特点，则光能够衍射，因 此，光能够绕过障碍物或通过小孔进入几 何阴影区而传播，即发生衍射现象．
※ 知道光的衍射现象及衍射条件 ※ 了解光的波动性
• 这是用光射到一个不透光的小圆形障碍物 上形成的影，影的中心有一个圆形的亮斑 ，你知道这是为什么吗？
• 1．光发生衍射时，中央条最纹宽最亮
，
衍宽窄射不条同纹们平时说
的“光沿直线特传殊播情况”只是一种
，在障碍物的尺寸可以跟光的衍射波长相比，
• 答案：A
• 点评：缝越窄，衍射现象越明显．
• 关于光的衍射现象，下面说法正确的是
•( ) • A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直
条纹
• B．白光的单缝衍射图样是红暗相间的直 条纹
• C．光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑 ，说明发生了衍射
• D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明 光沿直线传播，不存在光的衍射
• 特别提醒：
• 只有圆孔足够小时，才能得到明显的衍射 图样．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——圆形亮 斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、 明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗．
• ②白光的单缝衍射图样中央是白色亮纹， 两边是彩色条纹，其中最靠近中央亮纹的 色光是紫光，最远离中央的是红光．
• (2)圆孔衍射
• ①单色光的圆孔衍射图样中央亮纹的亮度 大，外面是明暗相间的不等距的圆环，越 向外，亮环亮度越低；
• ②白光的圆孔衍射图样中央亮纹为白色， 周围是彩色圆环．
• (3)泊松亮斑——障碍物的衍射现象
• 答案：AC
• 解析：单色光照到狭缝上产生的衍射图样 是亮暗相间的直条纹．白光的衍射图样是 彩色条纹．光照到不透明圆盘上，在其阴 影处出现亮点，是衍射现象．光的衍射现 象只有明显与不明显之分，D项中屏上大 光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的， 不能认为不存在衍射现象.
• (2010·江苏常州中学高二检测)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( )
• ①这是利用光的干涉现象
• ②这是利用光的衍射现象
• ③如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗 了
• ④如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
• 解析：上述现象符合光的衍射产生的条件 ，故②正确；由衍射产生的条件可知：丝 越细衍射现象越明显，故④也正确．
• 答案：B
• 点评：解此类题时要注意题目所给的信息 ，如此题中的“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”，可立即判断此为衍射现 象，再从衍射角度上推断出其他选项的正 确性．
条纹宽度相等
各相邻条纹等间 距
• 单缝衍射的条纹比较宽，而且距离中央亮 条纹较远的条纹亮度也很低．如果增加狭 缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度 将增加．光学仪器中用的衍射光栅就是据 此制成的．它是由许多等宽的狭缝等距离 地排列起来形成的光学仪器．
• 观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2mm 逐渐增大到0.8mm，看到的现象是
• ②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，光的衍
• 光波和声波都是波，可是日常生活中常发 生“闻其声不见其人”的现象，原因何在 ？
• 解析：光波和声波都是波，都具有波的特 性，都能发生干涉、衍射等现象，但是波 发生明显衍射现象是有条件的，即障碍物( 或缝、孔)的尺寸与波长相差不多或者比波 长更小．
• 声波的波长较长(约几米到十几米)，与障 碍物(房屋的墙壁、门缝等)的尺寸可以相 比，能产生明显衍射故能“闻其声”；而 光波的波长很短(370～750nm)，比通常的 障碍物的尺寸小得多，因此不能产生明显 衍射现象，故“不见其人”.
• (1)单缝衍射
• 单缝衍射图样的特点
• ①单色光的单缝衍射图样是明暗相间、亮 度越来越暗且不等距的条纹，中央是亮纹 ，亮度大，宽度也大；波长越长，条纹间 距越大，中央亮纹越宽；
•( ) • A．衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象
逐渐不明显
• B．衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象 越来越明显
• C．衍射条纹的间距不变，只是亮度增强 • D．以上现象都不会发生
• 解析：观察衍射图样发现：狭缝的宽度逐 渐变小，衍射现象越明显，衍射条纹间距 变大．本题是缝宽增大，所以选项A正确 ．
• 我们经常看到，凡路边施工处总挂有红色 的电灯，这除了红色光容易引起人们的视
觉反应外，还有一个重要的原因，这个原
因是
()
• A．红光比其他色光更容易发生衍射
• B．红光比其他可见光更容易发生干涉
• C．红光比其他可见光频率更大
• D．红光比其他可见光在玻璃中的折射率 小
• 如图所示的四个图形中哪个是著名的泊松 亮斑的衍射图样 •( )
• 答案：B
名称 项目
单缝衍射
产生 障碍物或孔的尺 条 寸比波长小或 件 跟波长差不多
不 同 点
条纹 宽 度
条纹宽度不等， 中央最宽
条纹 各相邻条纹间距
间 不等，越靠外
双缝干涉
频率、振动方向 相同，相位差 恒定的两列光 波相遇叠加
甚至比光的波长还小时，
现象十
分明显，这时就不能说光沿直线传播了．
• 3．变实窄 验表明增，加如果增加狭缝的个数，衍
射条纹的宽度将
，亮度将
．
• (1)衍射现象：光波能够绕过障碍物而到达 “阴影”区域的现象．
• (2)产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔 的尺寸比波长小或跟波长差不多．
• 说明：①光的干涉现象表明光是一种波， 由于衍射是波的特点，则光能够衍射，因 此，光能够绕过障碍物或通过小孔进入几 何阴影区而传播，即发生衍射现象．
※ 知道光的衍射现象及衍射条件 ※ 了解光的波动性
• 这是用光射到一个不透光的小圆形障碍物 上形成的影，影的中心有一个圆形的亮斑 ，你知道这是为什么吗？
• 1．光发生衍射时，中央条最纹宽最亮
，
衍宽窄射不条同纹们平时说
的“光沿直线特传殊播情况”只是一种
，在障碍物的尺寸可以跟光的衍射波长相比，
• 答案：A
• 点评：缝越窄，衍射现象越明显．
• 关于光的衍射现象，下面说法正确的是
•( ) • A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直
条纹
• B．白光的单缝衍射图样是红暗相间的直 条纹
• C．光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑 ，说明发生了衍射
• D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明 光沿直线传播，不存在光的衍射