4.5 光的衍射

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，光的直线传播只是一种近似
规律。
二、单缝衍射
点
击
图
片
播
放
视
频
二、单缝衍射
1、单色光单缝衍射图样的特点：
①中央亮纹宽而亮。
②两侧条纹具有对称性，亮纹较
窄、较暗。
红光a=0.4mm
红光a=0.8mm
2、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大。
点
产生条件
只要狭缝足够小,任何光
都能发生
条纹宽度
条纹宽度不等,中央最宽
条纹宽度相等
不
同
点
条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
中央条纹最亮,两边变暗
条纹清晰,亮度基本相等
相
同
点
亮
度
成
因
意
义
都有明暗相间的条纹,条纹都是光波叠加时加强或削
弱的结果
都是波特有的现象,表明光是一种波
例题：如图所示，、、、 四个图是不同的单色光采用相同装
但边缘有些模糊。 光的衍射
A
S
B
四、圆孔衍射
2、孔减小时—— 屏上出现光源倒立的像
小孔成像
A
S
B
光沿直线传播
四、圆孔衍射
3、孔较小时—— 屏上出现衍射图样。
A
S
B
光的衍射
例题：用点燃的蜡烛照亮一个带有圆孔的遮光板，当圆孔的
直径由数厘米逐渐减小为零的过程中,位于遮光板后面的屏上
圆形亮斑 烛焰倒立的像
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 )
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
四、圆孔衍射
点击观看
四、圆孔衍射
光沿直线传播
1、孔较大时—— 屏上出现光斑，
条纹,乙图是单缝衍射条纹;根据小孔衍射与泊松亮斑的区别可知,小
圆孔衍射的图样是中央较大的区域内是亮的,周围是明暗相间的圆环,
可知丙是小孔衍射,丁是小圆板衍射图样。所以只有D是正确的。
随堂练习
6、(多选)关于衍射光栅，下列说法正确的是( ABD )A．衍
射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的B．衍射光栅分为透射光
观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可以判断细丝粗细的变
化( AD)
A.这里应用的是光的衍射现象
B.这里应用的是光的干涉规象
C.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗
D.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
解析：若障碍物的尺寸与光的波长相比差不多或更小，衍射现象较明显，即当
丝越细时，屏上条纹越宽，故选项A、D正确。
随堂练习
4、某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚之间形成的狭缝
观察光的衍射。
（1）若某次观察光的衍射时游标卡尺的示数如图所示，则卡尺两测
脚间的狭缝宽度为__________。
0.25mm
（2）在利用游标卡尺两脚之间形成的狭缝观察光的衍射总结出的以
下几点中，正确的说法是_____________。
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
泊松亮斑
五、圆盘衍射
小圆盘和小圆孔的衍射图样有何不同？
六、衍射光栅
单缝衍射的条纹比较宽，而且距离中央条纹较远处的条纹
亮度也很低，不能达到实用要求。
实验表明，增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮
度将增加。
• 衍射光栅是由许多等宽的狭缝
等距离的排列起来形成的光学仪
栅和反射光栅两类C．透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭
缝D．透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝
随堂练习
7、一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏
上呈现明暗相间的干涉条纹。现将其中一条窄缝挡住，让这束红
光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到( B )A．与原来相同
的明暗相间的条纹，只是亮条纹比原来暗些B．与原来不相同的
明暗相间的条纹，而中央亮条纹变宽些C．只有一条与缝宽对应
的亮条纹D．无条纹，只存在一片红光
随堂练习
8、如图所示，a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果
有相同的折射角。下列说法正确的是( B )
A．b光在该介质中的折射率比a光大B．做单缝
衍射实验时，若其他条件相同，用b光产生的中
央亮条纹要比用a光产生的中央亮条纹宽
在光屏上得到如下四幅图样,关于光屏前传播方向上放置的装置,以下说法
正确的是( D )
A.甲是单缝、乙是双缝
B.乙是双缝、丙是小圆孔
C.丁是小圆孔、甲是双缝
D.丙是小圆孔、丁是小圆板
随堂练习
解析：选D。根据衍射与干涉图样的区别:前者是中间亮条纹明且宽
大,越向两侧宽度越小;后者明暗条纹宽度相等,可知甲图是双缝干涉
射，又能使光色散的光栅，称为反射光栅。
光栅中狭缝条数越多,明纹越细，越亮。
a 1条缝
d 5条缝
b 2条缝
e 6条缝
c 3条缝
f 20条缝
随堂练习
1、对衍射现象的定性分析,不正确的是( D )
A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象
B.衍射条纹图样是光波相互叠加的结果
C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
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第四章 光
4.5 光的衍射
光的干涉现象反映了光具有波动性，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，为什么日常生活中我
们常常看到的光线都在直线转播，却没有观察到
光发生弯曲的衍射现象呢？
光的波长很短 400-700nm
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叫做光的衍射现象。
射实验时，若其他条件相同，波长越长，中央亮纹越宽，所以用 b 光产生的
中央亮条纹较宽，B 正确。做双缝干涉实验时，若其他条件相同，用 b 光产
生的干涉图样中的条纹间距较大，D 错误。
D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论
随堂练习
2、在单缝衍射实验中,下列说法不正确的是( B )
A.将入射光由黄光换成绿光,衍射条纹间距变窄
B.使单缝宽度变小,衍射条纹间距变窄
C.换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽
D.增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距变宽
随堂练习
3、（多选）抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，
. 。
（2）由光的衍射现象可知，衍射条纹与狭缝平行，A正确；衍
射现象明显与否与缝宽和光波长有关，狭缝越窄，光波长越长，
现象越明显，故B错误，C正确；由 = 知，频率越高则光波
长越短，衍射现象越不明显，故D错误。
随堂练习
5、在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后,
器。可分为透射光栅和反射光栅。
六、衍射光栅
透射光栅是通过在一块很平的玻璃上刻出一系列等宽度
等间距的刻痕做成的，刻痕处相当于毛玻璃，大部分光将不
会透过，而两条刻痕之间则相当于一条狭缝，可以透光。
六、衍射光栅
反射光栅是在高反射率的金属上镀上一层金属膜，并在镜
面金属膜上刻划一系列平行等宽、等距的刻线，这种使白光反
二、单缝衍射
3、单缝不变时，光波波长大的（红光）中央亮纹越宽，条
纹间隔越大。
4、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮条纹为白色，两侧为彩
色条纹，且外侧呈红色，内侧为紫色．
不
同
缝
宽
的
单
缝
衍
射
不
同
色
光
的
单缝衍射源自生活中的衍射现象三、干涉条纹与衍射条纹的区别
项目
单缝衍射
双缝干涉
频率相同的两列光波相遇
叠加
不
同
C．用a光更易观测到泊松亮斑
D．做双缝干涉实验时，若其他条件相同，用a光产生的干涉图
样中的条纹间距要比用b光产生的条纹间距大
随堂练习
解析：由光路图可知，a 光偏折程度较大，故其在该介质中的折射率较大，
频率较大，波长较短；b 光偏折程度较小，在该介质中的折射率较小，波长
较长，易发生衍射，故用 b 光更易观测到泊松亮斑，A、C 错误。做单缝衍
AC
A.衍射条纹与狭缝平行
B.衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关，狭缝越窄，衍射条纹越
窄
C.衍射条纹的间距与光的波长有关，光的波长越长，衍射条纹越宽
D.衍射条纹的间距与光的频率有关，光的频率越大，衍射条纹越宽
随堂练习

解析：（1）游标卡尺的游标尺为20分度，其精度为

=
. ，读数=固定刻度+可动刻度= + × . =
将依次出现的现象是：________；____________；
无光
______________；_____．
明暗相间的圆环
直线传播
小孔成像
小孔衍射
无光
五、圆盘衍射
点击观看
五、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