高中物理选修3-光的衍射 PPT
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高中物理选修3-光的衍射 PPT
观事实 D．一切波都可以产生衍射
课堂小结
3 、用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实 验时，在光屏上得到衍射图形，它们的
特征是（ B ）
A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔 时中央是亮的
B．中央均为亮点的同心圆形条纹 C．中央均为暗点的同心圆形条纹 D．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔
时中央是暗的
课堂小结
4 、我们经常可以看到，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的视 觉注意以外，还有一个重要的原因，这一原因
钢针的衍射
圆孔衍射
圆屏衍射
四.衍射光栅
问题：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 光学仪器。可分为透射光栅 和反射光栅。
四.衍射光栅
单缝衍射
2.单缝衍射条纹的特征
1.中央亮纹宽而亮． 2.两侧条纹具有对称性，明暗相 间且不等距.
2.单缝衍射条纹的特征
红 蓝
单缝大小不变，波长越大，衍射越明 显，中央亮纹越宽。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
观察下列衍射图样，分析衍射规律： 单缝衍射规律
1、波长一定时，单缝越窄,中央 条 纹越宽，各条纹间距越大．(衍射 越明显)
光栅衍射
干涉现象与衍射现象产生的原因及区别
1.产生原因 干涉现象和衍射现象都是由于光的叠加而产生的。对
衍射现象来说，小孔处的光源可以看成无数个子波源， 它们在空间也会叠加，振动加强的点产生明条纹，振动 减弱的点产生暗条纹。
干涉现象中每一个小孔（缝）也能发生衍射，衍射现 象中各子光源也能发生干涉，即“干中有衍，衍中有 干”。我们称双缝为干涉，单缝或多缝为衍射。 2.二者区别 （1）产生条件不同 光的干涉要求频率相同的两列相干光相遇叠加。只要狭 缝或孔足够小，任何光都能发生衍射。
课堂小结
3 、用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实 验时，在光屏上得到衍射图形，它们的
特征是（ B ）
A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔 时中央是亮的
B．中央均为亮点的同心圆形条纹 C．中央均为暗点的同心圆形条纹 D．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔
时中央是暗的
课堂小结
4 、我们经常可以看到，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的视 觉注意以外，还有一个重要的原因，这一原因
钢针的衍射
圆孔衍射
圆屏衍射
四.衍射光栅
问题：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 光学仪器。可分为透射光栅 和反射光栅。
四.衍射光栅
单缝衍射
2.单缝衍射条纹的特征
1.中央亮纹宽而亮． 2.两侧条纹具有对称性，明暗相 间且不等距.
2.单缝衍射条纹的特征
红 蓝
单缝大小不变，波长越大，衍射越明 显，中央亮纹越宽。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
观察下列衍射图样，分析衍射规律： 单缝衍射规律
1、波长一定时，单缝越窄,中央 条 纹越宽，各条纹间距越大．(衍射 越明显)
光栅衍射
干涉现象与衍射现象产生的原因及区别
1.产生原因 干涉现象和衍射现象都是由于光的叠加而产生的。对
衍射现象来说，小孔处的光源可以看成无数个子波源， 它们在空间也会叠加，振动加强的点产生明条纹，振动 减弱的点产生暗条纹。
干涉现象中每一个小孔（缝）也能发生衍射，衍射现 象中各子光源也能发生干涉，即“干中有衍，衍中有 干”。我们称双缝为干涉，单缝或多缝为衍射。 2.二者区别 （1）产生条件不同 光的干涉要求频率相同的两列相干光相遇叠加。只要狭 缝或孔足够小，任何光都能发生衍射。
《光的衍射》课件
衍射角与衍射波
解释衍射时涉及的角度概念， 并介绍衍射波在空间中的传播。
衍射的公式及其推导
给出衍射的数学公式及其推导 过程，以便更好地理解和计算 衍射现象。
衍射的应用
衍射在各领域中的应用
探索衍射在光学、声学和无线通信等领域中的应用，例如光栅、衍射光学等。
衍射仪器的应用介绍
介绍一些常见的衍射仪器，如衍射光栅、衍射望远镜等，并说明其原理和用途。
《光的衍射》PPT课件
欢迎来到《光的衍射》的PPT课件，本课程将带您深入了解光的衍射现象，并 探讨其背后的物理原理和应用。让我们一起开始这个光学之旅吧！
简介
光的基本概念回顾
回顾光的基本概念，包括光是一种电磁波、光的传播速度等。
衍射的定义及其背后的物理原理
解释衍射的定义，并介绍光波在衍射现象中的传播和干涉。
本次课程的目的及重点
概述本课程的目的，并强调将重点讲解衍射的基本概念、数学表示和应用。
光的传播
光的直线传播
讨论光线在真空和均匀介质中的 直线传播特性。
光的波动性及其对光传播 的影响
探究光的波动性质以及对光传播、 衍射和干涉等现象的影响。光 Nhomakorabea干涉现象
介绍光的干涉现象、干涉条纹和 构成干涉的条件。
衍射的基本概念
总结本次课程对学生对物理学学习的启示和意义，鼓励他们深入探索更多的物理现象。
衍射技术的未来发展方向
展望衍射技术未来的发展方向，包括新型材料的应用和衍射技术在纳米尺度的应用。
总结
1 本次课程中学到的知识回顾
回顾本次课程中涉及的光的衍射的基本概念、数学表示以及应用。
2 衍射在光学研究中的重要性
强调衍射在光学研究中的重要性，并其在科学和工程领域的广泛应用。
光的衍射ppt
02
光的衍射理论
惠更斯-菲涅尔原理
波前相干叠加
惠更斯-菲涅尔原理是波动光学中的一个重要原理，它基于波前的相干叠加， 即波前的每一点都可以视为一个独立的子波源，这些子波源发出的子波在空 间某点处相互叠加，形成该点的总波幅。
波前干涉
当两个或多个波源的波前在空间某点相遇时，它们会相互叠加并产生干涉现 象。干涉现象表现为波前的加强或减弱，从而形成明暗相间的条纹。
衍射的分类
菲涅尔衍射
当光通过一个具有有限大小的孔或狭缝时，会发生菲涅尔衍射。菲涅尔衍射的明 暗条纹是交替出现的，且条纹间距与孔径大小有关。
夫琅禾费衍射
当光通过一个具有无限小的孔或狭缝时，会发生夫琅禾费衍射。夫琅禾费衍射的 明暗条纹是连续分布的，且条纹间距与波长和孔径大小有关。
影响衍射的因素
孔径大小
03
光的衍射实验
实验目的
探究光的波动性质
通过观察和实验，了解光的衍射现象和特点，验证光的波动性。
学习基本实验技能
通过实验操作，掌握基本的光学实验技能，如调节光学系统、观察和记录实验现象等。
了解现象背后的原理
探究光的衍射现象的原理，了解光的波动光学的基本理论。
实验原理01衍射现象 Nhomakorabea当光通过具有与波长相当的空间时，光会出现散射和传播方向的改变
光的衍射现象举例
阳光照射到树叶缝隙时，产生的衍射现象形成光斑。 在全息照相中，利用光的衍射现象可以记录并再现物体的三维图像。
光的衍射的物理意义
衍射现象是光的波 动性的表现之一。
光的衍射现象在光 学仪器、信息处理 和通信等领域有广 泛应用。
光的衍射现象说明 光具有波动性和粒 子性，是物理学中 基本概念之一。
高中物理-选修3-4-《光的衍射》PPT课件
四、双缝干涉与单缝衍射的比较.
15
【课堂训练与检测】 见学案“典题分类剖析”
【作业布置】 1、见学案“课后演练提升” 2、见学案“课时作业”
.
16
1、单缝衍射 1)单缝衍射现象
用平行光照射狭缝，在屏上产生一条与缝 宽相当的亮条纹。但是，当缝调到很窄时， 尽管亮条纹的亮度有所降低，但是宽度反 而增大了。
激
调 节
光
狭
束
缝
宽
窄
.
像屏
5
2)图样特征 (1)单色光的衍射条纹？ 亮暗相间，中央条纹亮度大; 分布不均匀，中央条纹宽度大; (2)白光的衍射条纹？ 中间是白色亮条纹，两边是彩色条纹;
不 同 点
条纹 距离
条纹 间距
条纹宽度相等 各相邻条纹等间距
条纹宽度不等， 中央最宽
各相邻条纹间距 不等
衍 射 的
亮度
清晰条纹，亮度基 本相等
中央条纹最亮， 两边变暗
比 较
相同点
波特有的现象，属于波的叠加； 都有明暗相间的条纹
.
14
【课堂小结】
一、产生明显衍射现象的条件——
障碍物或孔的尺寸跟波长相近或者比光的波长还要小
(其中最靠近中央的色光是紫色，最远离中央的 是红光)
.
6
1)缝越窄，亮纹的亮度_降__低___，
但条纹宽度__变_宽___。
2)入射光的波长越短，条纹宽度__越_窄___。
.
7
2、圆孔衍射
1)圆孔衍射现象
S
用点光源照射圆孔，
在屏上产生一个圆形
亮斑。但是，当圆孔
缩小到一定程度时，
光所达到的范围会远
远超过它沿直线传播
光的衍射高中物理课件
01
海市蜃楼
由于光的折射和全反射，远处的景物在地面上形成虚像，有时也会因为
衍射而产生彩色幻影。
02
星光闪烁
星光在穿过大气层时，受到空气密度、温度等因素的影响，发生衍射和
干涉，使得星光看起来闪烁不定。
03
露珠上的彩色光环
露珠相当于一个凸透镜，阳光穿过露珠时会发生折射、反射和再折射的
光学过程，形成彩色光环。此外，露珠表面的微小结构也会导致光的衍
衍射的种类和特点
衍射分为菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射。菲涅尔衍射是光波在近场区域的衍射，表现为光波前的弯曲；夫琅禾 费衍射是光波在远Байду номын сангаас区域的衍射，表现为明暗相间的衍射图样。
衍射光栅的原理和应用
衍射光栅是一种具有周期性结构的光学元件，能够使入射光发生衍射，形成多个不同方向的光束。衍射光栅 在光谱分析、光学测量等领域有广泛应用。
分类
根据障碍物或孔的尺寸与光波长 的关系，可分为明显衍射和不明 显衍射。
衍射原理及波动性质
衍射原理
光具有波动性，遇到障碍物或小孔时，会绕过障碍物继续传 播。
波动性质
光波具有振幅、频率、波长等波动特性，这些特性决定了光 的衍射行为。
光源、波长与衍射关系
光源
不同光源发出的光波长不同，波长越 短，衍射现象越不明显。
通信技术中的衍射现象
在光纤通信和无线通信中，光的衍射现象会影响 信号的传输质量和范围。通过研究光的衍射特性 ，可以优化通信系统的设计和性能。
材料科学中的衍射分析
在材料科学领域，利用X射线、中子束等物质的衍 射现象，可以分析材料的晶体结构、化学成分等 信息。这对于新材料的研发和性能优化具有重要 意义。
单缝衍射实验
光的衍射(PPT)3-3
光的衍射
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 发生衍射的现象特 征是什么？
度高低有密切关系，在适宜的温度范同内，温度愈高，出苗所需时间愈短。提早播种，因土壤温度过低，幼根和幼芽生长缓慢或停止而延长出苗期。 [] 种薯 发芽出苗除受土壤温、湿度影响外，还与贮藏期的温度变化有关。播前贮藏温度低于8℃，块茎播种后发芽较慢，所以播前应将低温下贮藏的种薯移至℃以上 条件下晒种。这样出苗速度快，芽苗； 空包网 ； 健壮。 [] 块茎上不同部位的芽眼发芽快慢也不同，一般是顶部芽眼发芽 早，出苗快，生长也最旺盛。相反，愈近脐部的芽眼发芽愈迟，出苗慢，生长较弱。 [] ⒊植株的生长发育 马铃薯的植株是在一定条件下由根、茎、叶三部 分密切配合，高度协调下生长发育的。从幼苗出土，其绿色茎叶即开始利用光合作用制造养分，发育良好的根系从土壤中吸取足够的水分和无机元素，以供 植株各部分生长利用。随着植株中养分的分配和根、茎、叶的生长发育，才形成完整的植株生长体系，直到开花达到植株最大繁茂。 [] 一般在出苗后天左右， 地下各节的匍匐茎就都长出，并横向伸长。出苗后一个月左右，植株开始现蕾，与此同时，匍匐茎的顶部开始膨大形成小块茎。现蕾期是生产管理征
1、中央亮纹宽而亮． 2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．
要标志，即开始起垄培土，若培土过迟，就会在培土过程中损伤小薯而影响产量。现蕾后天左右开始开花，地上部茎叶生长进入盛期，叶面积迅速增大。盛 花期是地上部茎叶生长最旺盛时期，此后，地上部生长趋于停止，制造的养分不断向块茎输送。 [] ⒋块茎的形成 多数品种是在现蕾期块茎开始膨大，但通 常马铃薯到开花盛期，叶面积最大，制造养分的能力最强，所以开花后天左右块茎增长的速度最快，而后随着地上部茎叶的逐渐衰退，输入块茎的养分也相 应地减少，一直到茎叶完全枯死，块茎才停止增大。此时块茎皮层加厚，进入休眠期。 [] 马铃薯块茎的膨大与浆果的形成，在养分分配上是有矛盾的，因浆 果的生长和块茎的膨大基本上同期进行的。植株上浆果愈多，对块茎产量影响愈大，一般要减产%～%，多者可达%以上。所以如果不是为了采收种子，应 对那些结果较多的品种及时摘花、摘蕾，以免浆果与块茎争夺养分。 [] 生长条件 马铃薯种植地 马铃薯种植地 ①温度：性喜冷凉，不耐高温，生育期间以日 平均气温℃～℃为适宜。 [] ②光照：光照强度大，叶片光和作用强度高，块茎形成早，块茎产量和淀粉含量均较高。 [] ③水分：马铃薯的蒸腾系数在～之 间。如果总降雨量在～mm之间，且均匀分布在生长季，即可满足马铃薯的水分需求。 [] ④土壤：植株对土壤要求十分严格，以表土层深
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 发生衍射的现象特 征是什么？
度高低有密切关系，在适宜的温度范同内，温度愈高，出苗所需时间愈短。提早播种，因土壤温度过低，幼根和幼芽生长缓慢或停止而延长出苗期。 [] 种薯 发芽出苗除受土壤温、湿度影响外，还与贮藏期的温度变化有关。播前贮藏温度低于8℃，块茎播种后发芽较慢，所以播前应将低温下贮藏的种薯移至℃以上 条件下晒种。这样出苗速度快，芽苗； 空包网 ； 健壮。 [] 块茎上不同部位的芽眼发芽快慢也不同，一般是顶部芽眼发芽 早，出苗快，生长也最旺盛。相反，愈近脐部的芽眼发芽愈迟，出苗慢，生长较弱。 [] ⒊植株的生长发育 马铃薯的植株是在一定条件下由根、茎、叶三部 分密切配合，高度协调下生长发育的。从幼苗出土，其绿色茎叶即开始利用光合作用制造养分，发育良好的根系从土壤中吸取足够的水分和无机元素，以供 植株各部分生长利用。随着植株中养分的分配和根、茎、叶的生长发育，才形成完整的植株生长体系，直到开花达到植株最大繁茂。 [] 一般在出苗后天左右， 地下各节的匍匐茎就都长出，并横向伸长。出苗后一个月左右，植株开始现蕾，与此同时，匍匐茎的顶部开始膨大形成小块茎。现蕾期是生产管理征
1、中央亮纹宽而亮． 2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．
要标志，即开始起垄培土，若培土过迟，就会在培土过程中损伤小薯而影响产量。现蕾后天左右开始开花，地上部茎叶生长进入盛期，叶面积迅速增大。盛 花期是地上部茎叶生长最旺盛时期，此后，地上部生长趋于停止，制造的养分不断向块茎输送。 [] ⒋块茎的形成 多数品种是在现蕾期块茎开始膨大，但通 常马铃薯到开花盛期，叶面积最大，制造养分的能力最强，所以开花后天左右块茎增长的速度最快，而后随着地上部茎叶的逐渐衰退，输入块茎的养分也相 应地减少，一直到茎叶完全枯死，块茎才停止增大。此时块茎皮层加厚，进入休眠期。 [] 马铃薯块茎的膨大与浆果的形成，在养分分配上是有矛盾的，因浆 果的生长和块茎的膨大基本上同期进行的。植株上浆果愈多，对块茎产量影响愈大，一般要减产%～%，多者可达%以上。所以如果不是为了采收种子，应 对那些结果较多的品种及时摘花、摘蕾，以免浆果与块茎争夺养分。 [] 生长条件 马铃薯种植地 马铃薯种植地 ①温度：性喜冷凉，不耐高温，生育期间以日 平均气温℃～℃为适宜。 [] ②光照：光照强度大，叶片光和作用强度高，块茎形成早，块茎产量和淀粉含量均较高。 [] ③水分：马铃薯的蒸腾系数在～之 间。如果总降雨量在～mm之间，且均匀分布在生长季，即可满足马铃薯的水分需求。 [] ④土壤：植株对土壤要求十分严格，以表土层深
光的衍射ppt课件完整版
详细阐述了光的衍射现象，包括衍射的定义、产 生条件、分类等，并通过公式和图示深入解释了 衍射的原理。
衍射实验演示与分析
通过实验演示了光的衍射过程，让学员直观感受 衍射现象，同时结合理论知识进行分析，加深学 员对衍射现象的理解。
衍射在光学领域的应用
介绍了衍射在光学领域的广泛应用，如光谱分析 、光学仪器制造等，让学员了解衍射在实际应用 中的重要性。
光的波动模型
光波是一种电磁波，具有振幅、频率 、波长等特性。光波的传播遵循波动 方程。
波动性与衍射关系解析
衍射现象
光波在传播过程中遇到障碍物或 孔径时，会偏离直线传播路径， 产生衍射现象。衍射是波动性的
重要表现。
衍射条件
衍射现象的发生与光的波长、障 碍物或孔径的尺寸以及光波的传 播方向有关。当波长较长、障碍 物或孔径尺寸较小时，衍射现象
预备工作要求
明确下一讲前需要完成的预习任务、实验操作等预备工作，确保学员能够顺利进入下一阶段的学习。
THANK YOU
该公式描述了光波在自由空间中传播时，遇到障碍物后的衍射光场分布。它是基于波动方 程的解，并引入了基尔霍夫的边界条件。
公式推导过程
从波动方程出发，利用格林函数和基尔霍夫的边界条件，可以推导出菲涅尔-基尔霍夫衍 射公式。具体过程涉及复杂的数学运算和物理概念的深入理解。
夫琅禾费衍射近似条件讨论
01
夫琅禾费衍射的定义
光的衍射ppt课件完整版
目 录
• 光的衍射概述 • 光的波动性与衍射关系 • 典型衍射实验介绍 • 衍射理论计算方法 • 现代光学中衍射技术应用举例 • 总结与展望
01
光的衍射概述
衍射现象及定义
衍射现象
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途 径而绕到障碍物后面传播的现象 ，叫光的衍射。
衍射实验演示与分析
通过实验演示了光的衍射过程，让学员直观感受 衍射现象，同时结合理论知识进行分析，加深学 员对衍射现象的理解。
衍射在光学领域的应用
介绍了衍射在光学领域的广泛应用，如光谱分析 、光学仪器制造等，让学员了解衍射在实际应用 中的重要性。
光的波动模型
光波是一种电磁波，具有振幅、频率 、波长等特性。光波的传播遵循波动 方程。
波动性与衍射关系解析
衍射现象
光波在传播过程中遇到障碍物或 孔径时，会偏离直线传播路径， 产生衍射现象。衍射是波动性的
重要表现。
衍射条件
衍射现象的发生与光的波长、障 碍物或孔径的尺寸以及光波的传 播方向有关。当波长较长、障碍 物或孔径尺寸较小时，衍射现象
预备工作要求
明确下一讲前需要完成的预习任务、实验操作等预备工作，确保学员能够顺利进入下一阶段的学习。
THANK YOU
该公式描述了光波在自由空间中传播时，遇到障碍物后的衍射光场分布。它是基于波动方 程的解，并引入了基尔霍夫的边界条件。
公式推导过程
从波动方程出发，利用格林函数和基尔霍夫的边界条件，可以推导出菲涅尔-基尔霍夫衍 射公式。具体过程涉及复杂的数学运算和物理概念的深入理解。
夫琅禾费衍射近似条件讨论
01
夫琅禾费衍射的定义
光的衍射ppt课件完整版
目 录
• 光的衍射概述 • 光的波动性与衍射关系 • 典型衍射实验介绍 • 衍射理论计算方法 • 现代光学中衍射技术应用举例 • 总结与展望
01
光的衍射概述
衍射现象及定义
衍射现象
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途 径而绕到障碍物后面传播的现象 ，叫光的衍射。
高中物理人教版(选修3-4)第十三章光第5节光的衍射+课件(共30张PPT)
巩固练习
5.关于衍射下列说法正确的是（ ABD ）
A.衍射现象中衍射花样有亮暗条纹的出现是光的叠加 的结果 B.双缝干涉中也存在着光的衍射现象 C.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 D.一切波都可以产生衍射
巩固练习
6.如下图所示，是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察日 光灯光源时所看到的四个现象。当游标卡尺两测脚间 的狭缝宽度从0.8mm逐渐变小时,所看到的四个图像的
11、一个好的教师，是一个懂得心理学和教育学的人。2021/7/262021/7/262021/7/26Jul-2126-Jul-21
12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/7/262021/7/262021/7/26Monday, July 26, 2021
9、要学生做的事，教职员躬亲共做 ；要学 生学的 知识， 教职员 躬亲共 学；要 学生守 的规则 ，教职 员躬亲 共守。2 021/7 /2620 21/7/ 26Mon day, July 26, 2021
10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/7/262021/7/262021/7/267/26/2021 2:34:52 AM
水波、声波都会发生衍射现 象，它们发生衍射的现象特 征是什么？条件是什么？
新课内容
一、光的衍射现象
如何才能观察到光的衍射现象呢？ 波长很短：400nm--700nm
取一个不透光的屏，
激
在它的中间装上一个
光
宽度可以调节的狭缝，
束
用平行的单色光照射，
在缝后适当距离处放
一个像屏。
新课内容
一、光的衍射现象
17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/7/262021/7/262021/7/262021/7/26
人教版高中物理选修3-4第十三章 13.5 光的衍射：24张PPT
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 缝
e 6条缝
c 3条缝
f 20条缝
衍射光栅的应用
知识小结：
1、光的衍射 2、单缝衍射 3、圆孔衍射 4、正方形和正六边形小孔的衍射 5、圆盘衍射（泊松亮斑） 6、衍射光栅
A S
B
猜一猜：
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：D→E→A→B→C 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．正方形光斑由大变小
（单色光）波长越小，条纹间 距越小
单色光形成明暗条纹，白光形 成彩色条纹
三、圆孔衍射
光沿直线传播
1、孔较大时—— 屏上出现光斑， 但边缘有些模糊. 光的衍射
A S
B
三、圆孔衍射
光沿直线传播
2、孔减小时—— 屏上出现光源倒立的像
小孔成像
A S
B
三、圆孔衍射
光的衍射
3、孔较小时—— 屏上出现衍射图样。
1.不要抱怨，不要总是觉得自己怀才不遇，这种状况大部分是自己造成的。 11.乐观的人在每个危机里看到机会，悲观的人在每个机会里看见危机。 5、仰望天空时，什么都比你高，你会自卑；俯视大地时，什么都比你低，你会自负；只有放宽视野，把天空和大地尽收眼底，才能在苍穹泛 土之间找到你真正的位置。无须自卑，不要自负，坚持自信。
光的衍射 课件
个数越多,衍射条纹的宽度越窄,亮度越大。
一、光的直线传播是一种特殊情况
光的直线传播是一种特殊情况,具体从以下两个方面去理解: 1.多数情况下,光照到较大的障碍物或小孔上时是按沿直线传 播的规律传播的,在它们的后面留下阴影或光斑。如果障碍物、缝 或小孔都小到与照射光的波长差不多或更小时,光就表现出明显的 衍射现象,在它们的后面形成泊松亮斑、明暗相间的条纹或圆环。 2.光是一种波,衍射是它基本的传播方式,但在一般情况下,由于 障碍物都比较大(比起光的波长来说),衍射现象很不明显。光的传 播可近似地看做是沿直线传播。所以,光的直线传播只是特殊情况。
二、光的双缝干涉与单缝衍射的比较
种
类
单缝衍射
双缝干涉
项目
产生 条件
只要狭缝足够小,任何光都 频率相同的两列光波相
能发生
遇叠加
不 条纹 同 宽度
条纹宽度不等,中央最宽
条纹宽度相等
点 条纹 间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
亮度 相同点
中央条纹最亮,两边变暗 清晰条纹,亮度基本相等 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
光的衍射
1.光的衍射现象 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途
径而绕到障碍物后面传播的现象。 2.常见的光的衍射现象 (1)单缝衍射:单色光通过狭缝时,在屏幕上出现明暗相间的条纹,
中央为亮条纹,中央条纹最宽最亮,其余条纹变窄变暗;白光通过狭缝 时,在屏上出现彩色条纹,中央为白色条纹。
类型 光的衍射现象
【例题】在单缝衍射实验中,下列说法中正确的是( ) A.将入射光由黄色换成绿色,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
一、光的直线传播是一种特殊情况
光的直线传播是一种特殊情况,具体从以下两个方面去理解: 1.多数情况下,光照到较大的障碍物或小孔上时是按沿直线传 播的规律传播的,在它们的后面留下阴影或光斑。如果障碍物、缝 或小孔都小到与照射光的波长差不多或更小时,光就表现出明显的 衍射现象,在它们的后面形成泊松亮斑、明暗相间的条纹或圆环。 2.光是一种波,衍射是它基本的传播方式,但在一般情况下,由于 障碍物都比较大(比起光的波长来说),衍射现象很不明显。光的传 播可近似地看做是沿直线传播。所以,光的直线传播只是特殊情况。
二、光的双缝干涉与单缝衍射的比较
种
类
单缝衍射
双缝干涉
项目
产生 条件
只要狭缝足够小,任何光都 频率相同的两列光波相
能发生
遇叠加
不 条纹 同 宽度
条纹宽度不等,中央最宽
条纹宽度相等
点 条纹 间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
亮度 相同点
中央条纹最亮,两边变暗 清晰条纹,亮度基本相等 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
光的衍射
1.光的衍射现象 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途
径而绕到障碍物后面传播的现象。 2.常见的光的衍射现象 (1)单缝衍射:单色光通过狭缝时,在屏幕上出现明暗相间的条纹,
中央为亮条纹,中央条纹最宽最亮,其余条纹变窄变暗;白光通过狭缝 时,在屏上出现彩色条纹,中央为白色条纹。
类型 光的衍射现象
【例题】在单缝衍射实验中,下列说法中正确的是( ) A.将入射光由黄色换成绿色,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
高中物理选修3-4光的衍射ppt课件
(2)圆孔衍射：中间是大且亮的 圆形亮斑 ，周围分布着明 暗相间的 同心圆环 ，且越靠外，圆形亮条纹的亮度 越弱 ， 宽度 越小 。
(3)泊松亮斑：若在单色光传播途中，放一个较小的圆形障 碍物，会发现在阴影的中心有一个 亮斑 ，这就是著名的泊松
亮斑。
二、衍射光栅 由许多 等宽 的狭缝 等距离 地排列起来形成的光学元件。 和单缝衍射相比，衍射光栅的衍射条纹的间距 变窄 ，亮度 增加 。分为 透射光栅 和 反射光栅 两类。
答案：D
②衍射条纹特点：衍射条纹是一些明暗相间的条纹，中央 条纹最宽、最亮，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越小，亮度 越低。
(2)光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相差不多。
2．三种衍射图样的特点比较 (1)单缝衍射图样 ①中央条纹最亮、越向两边越暗，条纹间距不等。越靠 外，条纹间距越小。 ②缝变窄通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮纹 的亮度降低。
1．为什么日常生活中很难观察到光的衍射现象？ 提示：由于光波的波长很小，日常生活中的挡光物体尺寸 远大于光的波长，难以满足光发生明显衍射现象的条件，所以 日常生活中很难观察到光的衍射现象。
2．如何理解“光沿直线传播”这一规律？ 提示：光是一种波，衍射是它基本的传播方式，但在一般 情况下，由于障碍物都比较大(相对光的波长来说)，衍射现象 很不明显，故光可近似地看做是沿直线传播。所以，光沿直线 传播只是近似规律。
(3)不透明的小圆板衍射图样(泊松亮斑) ①中央是亮斑。 ②周围的亮环或暗环间距随半径增大而减小。
3．单缝衍射与双缝干涉的比较
4.衍射光栅 (1)衍射光栅的结构：由许多等宽的狭缝等距离排列起来形 成的光学仪器。 (2)衍射图样的特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变 窄，亮度增加。 (3)衍射光栅的种类：反射光栅、透射光栅。
人教版高中物理选修3-4课件 13 光的衍射课件
不只是狭缝、圆孔和圆盘，各种不同形状的物体都能使光发生 衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原因是光通过物体的边缘而发生 衍射的结果．
想一想：
为什么我们说光沿直线传播是有条件的？
我们通常所说“光沿直线传播”只是一种特殊情况，光在没有 障碍物的均匀介质中是沿直线传播的。
考虑到光的衍射，则只有在障碍物的尺寸比光的波长大得多的 情况下，光才可以看作是沿直线传播的。
单色光形成明暗条纹， 白光形成彩色条纹
三、圆孔衍射
1、孔较大时——
A S
光沿直线传播
屏上出现光斑， 但边缘有些模糊.
光的衍射
B
三、圆孔衍射
2、孔减小时——
A S
光沿直线传播
屏上出现光源倒立的像
小孔成像
B
三、圆孔衍射
3、孔较小时——
光的衍射
屏上出现衍射图板上，板上有可以自由收缩的正方形
二、光的双缝干涉与单缝衍射的比较
种类 项目
单缝衍射
双缝干涉
产生 障碍物或孔的尺寸比波 频率、振动方向相同,相位差
条件 长小或跟波长差不多 恒定的两列光波相遇叠加
不 同
条纹 宽度
条纹宽度不等,中央最宽
条纹宽度相等
点
条纹 各相邻条纹间距不等,越 间距 靠外条纹间距越小
各相邻条纹等间距
亮度 中间条纹最亮,两边变暗 清晰条纹,亮度基本相等
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
答案：
D．正方形光斑 E．正方形光斑由大变小
D→E→A→B→C
《高三物理光的衍射》课件
《高三物理光的衍射》 PPT课件
本PPT课件将介绍高三物理光的衍射知识，并深入探讨衍射的定义、条件、 分类、应用以及计算方法，展望衍射技术的未来发展。
什么是衍射
衍射是光波遇到缝隙或障碍物时的传播现象，它是一种波动性质的体现。衍射实验中的典型现象包括菲涅耳衍 射和菲涅耳-柯西衍射。
衍射的条件
衍射的发生需要光具有波动性质，并满足一定的条件。其中，衍射的波动性质是指光能够以波的形式传播和干 涉。
衍射的分类
根据不同的衍射条件和实验情况，衍射可以分为束缚衍射、自由衍射和物体 衍射。每种分类在不同情境下具有不同的特点和现象。
衍射的应用
衍射在许多领域都有广泛的应用。例如，它在光学仪器中的使用、光学信息传输、天文学观测和激光技术等方 面发挥着重要作用。
衍射的计算方法
对于单缝衍射和双缝衍射，我们可以使用一些计算公式来描述衍射的特点和 现象。在计算过程中需要注意一些问题和假设条件。
Байду номын сангаас
衍射的展望
当前的衍射技术已经取得了许多重要的成果，而未来的发展趋势预示着衍射技术将继续在光学、通信和材料科 学等领域发挥重要作用。
结束语
通过本次课程，我们对高三物理光的衍射有了更深入的了解。总结本次课程，并提出一些深化思考的问题，以 加深对衍射原理的理解和应用。
本PPT课件将介绍高三物理光的衍射知识，并深入探讨衍射的定义、条件、 分类、应用以及计算方法，展望衍射技术的未来发展。
什么是衍射
衍射是光波遇到缝隙或障碍物时的传播现象，它是一种波动性质的体现。衍射实验中的典型现象包括菲涅耳衍 射和菲涅耳-柯西衍射。
衍射的条件
衍射的发生需要光具有波动性质，并满足一定的条件。其中，衍射的波动性质是指光能够以波的形式传播和干 涉。
衍射的分类
根据不同的衍射条件和实验情况，衍射可以分为束缚衍射、自由衍射和物体 衍射。每种分类在不同情境下具有不同的特点和现象。
衍射的应用
衍射在许多领域都有广泛的应用。例如，它在光学仪器中的使用、光学信息传输、天文学观测和激光技术等方 面发挥着重要作用。
衍射的计算方法
对于单缝衍射和双缝衍射，我们可以使用一些计算公式来描述衍射的特点和 现象。在计算过程中需要注意一些问题和假设条件。
Байду номын сангаас
衍射的展望
当前的衍射技术已经取得了许多重要的成果，而未来的发展趋势预示着衍射技术将继续在光学、通信和材料科 学等领域发挥重要作用。
结束语
通过本次课程，我们对高三物理光的衍射有了更深入的了解。总结本次课程，并提出一些深化思考的问题，以 加深对衍射原理的理解和应用。
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2.单缝衍射条纹的特征
1.中央亮纹宽而亮． 2.两侧条纹具有对称性，明暗相 间且不等距.
2.单缝衍射条纹的特征
红 蓝
单缝大小不变，波长越大，衍射越明 显，中央亮纹越宽。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
观察下列衍射图样，分析衍射规律： 单缝衍射规律
1、波长一定时，单缝越窄,中央 条 纹越宽，各条纹间距越大．(衍射 越明显)
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.
三. 圆屏衍射
圆屏衍射图样
泊松亮斑
在其影子的中心有一个亮斑
光的衍射现象
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，以至使影的轮廓模糊不清，其 原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果．
高中物理选修3-光的衍射
课前预习： 波的衍射
1.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 传的现象叫波的衍射。
2.发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔 的尺寸跟波长差不多或比波长小。
3.衍射现象：是波所特有的现象。
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，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？
光栅衍射
干涉现象与衍射现象产生的原因及区别
1.产生原因 干涉现象和衍射现象都是由于光的叠加而产生的。对
衍射现象来说，小孔处的光源可以看成无数个子波源， 它们在空间也会叠加，振动加强的点产生明条纹，振动 减弱的点产生暗条纹。
干涉现象中每一个小孔（缝）也能发生衍射，衍射现 象中各子光源也能发生干涉，即“干中有衍，衍中有 干”。我们称双缝为干涉，单缝或多缝为衍射。 2.二者区别 （1）产生条件不同 光的干涉要求频率相同的两列相干光相遇叠加。只要狭 缝或孔足够小，任何光都能发生衍射。
观事实 D．一切波都可以产生衍射
水波、声波都会发生衍 射现象，它们发生衍射 的现象特征是什么？
波的衍射现象：
一、单缝衍射 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跟波长 差不多．
光波波长很短 400-700nm
1.单缝衍射示意图
激
光 束
调节狭 缝宽窄
像 屏
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．
钢针的衍射
圆孔衍射
圆屏衍射
四.衍射光栅
问题：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 光学仪器。可分为透射光栅 和反射光栅。源自四.衍射光栅单缝衍射
（2）条纹宽度不同 干涉条纹是等宽、等距的，而衍射条纹中央最宽， 两侧的亮纹逐渐变窄。 （3）光强分布不同 干涉条纹，从中央明条纹往两侧光强变化很小。衍 射条纹的光强分布主要集中在中央亮纹，两侧的亮 纹逐渐变暗。 （4）条纹的变化情况不同 干涉条纹间距与波长成正比。衍射条纹与波长有关， 但缝宽影响更大。
课堂小结
3 、用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实 验时，在光屏上得到衍射图形，它们的
特征是（ B ）
A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔 时中央是亮的
B．中央均为亮点的同心圆形条纹 C．中央均为暗点的同心圆形条纹 D．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔
时中央是暗的
课堂小结
4 、我们经常可以看到，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的视 觉注意以外，还有一个重要的原因，这一原因
课堂小结
1、下列属于光的衍射现象的是： A雨后天空出现的绚丽的彩虹 色散
DE
B阳光下肥皂膜上的彩色条纹 薄膜干涉 C太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹 折射色散
D眼睛透过纱巾看到的灯光的条纹
E眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围 有彩色花纹
课堂小结
2、下列关于单缝衍射的说法中，正确 的是（ D ） A、和光的双缝干涉图样相同 B、各亮条纹的宽度不同而亮度相同 C、各亮条纹的宽度相同而亮度不同 D、中央亮条纹的宽度最宽，亮度最亮
改变缝宽
2、单缝不变时，波长大的中央亮 纹越宽，条纹间隔越大(衍射越明 显)
改变波长
3、白光（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．
3.单缝衍射与双缝干涉条纹和区别
干 涉 条
是明暗相间、等 间距的、中央条
纹
纹最亮的图像。
衍
中央条纹最宽最
射
亮，两侧条纹宽
是红色光（ A ）
A．比其他色光更容易发生衍射 B．比其他可见光更容易发生干涉 C．比其他可见光更容易发生反射 D．比其他可见光更容易发生折射
课堂小结
5 、关于衍射下列说法正确的是 ABD A．衍射现象中衍射花样有亮暗条纹的出现
是光的叠加的结果 B．双缝干涉中也存在着光的衍射现象 C．影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客
条
度、亮度逐渐减
纹
小。
二.圆孔衍射 1.孔较大时——屏上出现清晰的光斑 A S
B
二.圆孔衍射 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）
A S
B
二.圆孔衍射
S
原因:来自单缝或圆孔上不同位置的光,在 屏上叠加的结果.
三. 圆屏衍射 不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的