(完整版)13.5《光的衍射》课件
合集下载
(完整版)13.5《光的衍射》课件
光 的 衍 光的衍射 射
高二物理组
复习提问
问题1.什么是波的衍射现象？
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
问题2.发生明显衍射的条件是什么？
障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。
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？
单缝衍射与双缝干涉条纹和区别
干涉条纹
各明纹或暗纹宽度、亮 度基本相等.
衍射条纹
中央条纹最宽最亮, 两侧条纹宽度、亮度 逐渐减小．
衍射现象和干涉现象条纹的不同 点和相同点：
相同点：由于光的叠加而产生的， 明暗相间的。
不同点：双缝的条纹是等间距的各 条纹的亮度差别较小，条纹条数较 多。
衍射条纹不等间距，中央条纹亮而 宽，两侧条纹较暗较窄，对称分布
一个像屏 ．
光的衍射
光离开直线传播路径绕到障碍 物阴影里去的现象。衍射时产生的明 暗条纹叫衍射图样。
一 单缝衍射
单缝衍射条纹
条纹不等间距， 中央条纹亮而宽， 两侧条纹较暗较窄，对称分布
波长一定时，单缝 越窄，现象越明显 ，中央亮纹越宽越 暗
单缝衍射条纹
单缝不变，波长越大，衍射越明显， 中央亮纹越宽
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。
泊松亮斑
在其影子的中心有 一个亮斑
• 小圆盘和小圆孔做衍射图 样特点
圆孔衍射
圆盘衍射
区别：
小圆屏衍射图样中亮环或暗环间距离随着半径 的增大而减小。而圆孔衍射图样中亮环或暗环 间距随着半径增大而减小。
高二物理组
复习提问
问题1.什么是波的衍射现象？
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
问题2.发生明显衍射的条件是什么？
障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。
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？
单缝衍射与双缝干涉条纹和区别
干涉条纹
各明纹或暗纹宽度、亮 度基本相等.
衍射条纹
中央条纹最宽最亮, 两侧条纹宽度、亮度 逐渐减小．
衍射现象和干涉现象条纹的不同 点和相同点：
相同点：由于光的叠加而产生的， 明暗相间的。
不同点：双缝的条纹是等间距的各 条纹的亮度差别较小，条纹条数较 多。
衍射条纹不等间距，中央条纹亮而 宽，两侧条纹较暗较窄，对称分布
一个像屏 ．
光的衍射
光离开直线传播路径绕到障碍 物阴影里去的现象。衍射时产生的明 暗条纹叫衍射图样。
一 单缝衍射
单缝衍射条纹
条纹不等间距， 中央条纹亮而宽， 两侧条纹较暗较窄，对称分布
波长一定时，单缝 越窄，现象越明显 ，中央亮纹越宽越 暗
单缝衍射条纹
单缝不变，波长越大，衍射越明显， 中央亮纹越宽
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。
泊松亮斑
在其影子的中心有 一个亮斑
• 小圆盘和小圆孔做衍射图 样特点
圆孔衍射
圆盘衍射
区别：
小圆屏衍射图样中亮环或暗环间距离随着半径 的增大而减小。而圆孔衍射图样中亮环或暗环 间距随着半径增大而减小。
高中物理 13.5.6 光的衍射 光的偏振课件 新人教版选修3-4
9
2.单缝衍射实验如何表明光没有沿直线传播? 答案:当缝比较宽时,光沿直线通过狭缝,在屏上产生一条与缝宽相 当的亮条纹;当缝调到很窄时,尽管亮条纹亮度有所降低,但是宽度反而 增大了,这表明,光没有沿直线传播。 3.日常生活中我们难以观察到光的衍射,而为什么光沿直线传播却 普遍存在? 答案:可见光的波长范围是 4×10-7~7.6×10-7m,由发生明显衍射的条 件可知,障碍物或孔的尺寸都比光的波长大得多,所以光沿直线传播。
ppt精选
10
4.常见的衍射图样有哪些? 答案:(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。 ③中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关, 入射光波长越长,单缝越窄,中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。 ④用白光做单缝衍射时,中央亮条纹是白色的,两边是彩色条纹,中 央亮条纹仍然最宽、最亮。
ppt精选
11
(2)圆孔衍射图样 ①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。如图所示。
②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 径逐渐减小到无的过程中,光屏依次得到几种不同的现象——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。
ppt精选
15
二、光的偏振
活动与探究 2
1.观察横波可能有不同振动方向的实验。狭缝与振动方向平行放 置及与振动方向垂直放置时,软绳形成横波后,有什么现象发生?若将这 根绳换成细软的弹簧,前后推动弹簧形成纵波,又会出现什么现象?对比
实验说明了什么? 答案:狭缝与振动方向平行放置时,横波能继续往前传播,狭缝与振
《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。
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(教学课件)(完整版)
只通过一条窄缝,则在光屏上可以看到(
)
A.与原来相同的明暗相间的条纹,只是明条纹比原来暗些
B.与原来不相同的明暗相间的条纹,而中央明条纹变宽些
C.只有一条与缝宽对应的明条纹
D.无条纹,只存在一片红光
答案:B
考点二：光的干涉和衍射的比较
解析:双缝为相干光源的干涉,单缝为光的衍射,且干涉和衍射的图样
不同。衍射图样和干涉图样的异同点:中央都出现明条纹,但衍射图样
（1）孔较大时——屏上出现清晰的光斑
ASLeabharlann 几乎沿直线传播学习任务一：光的衍射
4.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）
以中央最亮的光斑为圆心的逐
渐变暗的不等距的同心圆
学习任务一：光的衍射
4.圆孔衍射
（3）圆孔衍射图样的两个特点
答案:A
考点二：光的干涉和衍射的比较
解析:干涉条纹是等间距的条纹,因此题图a、b是干涉图样,题图c、d
是衍射图样,故A项正确,B项错误;由公式Δx=
λ可知,条纹宽的入射光
的波长长,所以题图a图样的光的波长比题图b图样的光的波长长,故C项
错误;图c的衍射现象比图d的衍射现象更明显,因此题图c图样的光的波
中央明条纹较宽,两侧都出现明暗相间的条纹,干涉图样为等间隔的明
暗相间的条纹,而衍射图样两侧为不等间隔的明暗相间的条纹,且亮度
迅速减弱,所以选项B正确。
祝你学业有成
2024年5月2日星期四1时48分21秒
S
学习任务一：光的衍射
2.光的明显衍射条件
)
A.与原来相同的明暗相间的条纹,只是明条纹比原来暗些
B.与原来不相同的明暗相间的条纹,而中央明条纹变宽些
C.只有一条与缝宽对应的明条纹
D.无条纹,只存在一片红光
答案:B
考点二：光的干涉和衍射的比较
解析:双缝为相干光源的干涉,单缝为光的衍射,且干涉和衍射的图样
不同。衍射图样和干涉图样的异同点:中央都出现明条纹,但衍射图样
（1）孔较大时——屏上出现清晰的光斑
ASLeabharlann 几乎沿直线传播学习任务一：光的衍射
4.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）
以中央最亮的光斑为圆心的逐
渐变暗的不等距的同心圆
学习任务一：光的衍射
4.圆孔衍射
（3）圆孔衍射图样的两个特点
答案:A
考点二：光的干涉和衍射的比较
解析:干涉条纹是等间距的条纹,因此题图a、b是干涉图样,题图c、d
是衍射图样,故A项正确,B项错误;由公式Δx=
λ可知,条纹宽的入射光
的波长长,所以题图a图样的光的波长比题图b图样的光的波长长,故C项
错误;图c的衍射现象比图d的衍射现象更明显,因此题图c图样的光的波
中央明条纹较宽,两侧都出现明暗相间的条纹,干涉图样为等间隔的明
暗相间的条纹,而衍射图样两侧为不等间隔的明暗相间的条纹,且亮度
迅速减弱,所以选项B正确。
祝你学业有成
2024年5月2日星期四1时48分21秒
S
学习任务一：光的衍射
2.光的明显衍射条件
光的衍射 课件
成因
相同点
叠加时加强或削弱的结果
意义 都是波特有的现象，表明光是一种波
关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是( ) A．光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的 叠加原理 B．光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是黑白相间的 C．光的干涉现象说明具有波动性，光的衍射现象不能说明 这一点 D．光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果
答案： BD
2．衍射光栅 (1)衍射光栅的结构：由许多_等__宽___的狭缝_等___间__距___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．
二、光的偏振 1．横波与纵波的特点：横波中各点的振动方向总与波的传播 方向_垂__直___．纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在 __同__一__直__线____上．__横___波有偏振现象．
解析： 自然光沿各个方向发散是均匀分布的，通过偏振 片后，透射光是只有沿着某一特定方向振动的光．从电灯直接发 出的光为自然光，则 A 错；它通过 A 偏振片后即变为偏振光，则 B 对；设通过 A 的光沿竖直方向振动，则 B 偏振片只能通过沿水 平方向振动的偏振光，则 P 点无光亮，将 B 转过 90°时，偏振光 与 B 偏振片平行，偏振光就能通过偏振片在 P 处就可看到光亮， D 项正确．
光波才能通过偏振片
结论
偏振现象表明，光是一种横波
偏振光的 形成
(1)自然光通过_偏__振__片___后，得到偏振光 (2)自然光在介质表面反射时，_反__射___光和 __折__射__光都是偏振光
偏振现象 (1)照相机镜头前加滤光片
的应用 (2)电子表的液晶显示
高中物理人教版选修34课件：13.5 光的衍射
用单色光照射小孔,随着圆孔的逐渐减小,屏上先后有何变化? 提示:圆形亮斑→光源倒立的像(小孔成像)→明暗相间的圆环(衍 射图样)。
3.产生明显衍射现象的条件 在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还 要小的时候,就会出现明显的衍射现象。 4.光的衍射现象和光的直线传播的关系 光的直线传播只是一种特殊情况,当光的波长比障碍物或孔小得 多时,光可以看成沿直线传播;在孔或障碍物尺寸可以跟波长相比, 甚至比波长还要小时,衍射现象就十分明显。 5.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。狭缝的 个数越多,衍射条纹的宽度越窄,亮度越大。
类型一 类型二
对光的干涉和衍射现象的认识 【例2】 关于光的干涉和衍射现象,下列说法正确的是 ( ) A.光的干涉现象遵循波的叠加原理,衍射现象不遵循波的叠加原 理 B.光的干涉条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的 C.光的干涉现象说明光具有波动性,光的衍射现象不能说明这一 点 D.光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果 点拨:准确理解光的干涉与衍射现象的产生原因,条纹形状与特 点等内容是正确分析本题的关键。
一二三
特别警示①缝变宽,衍射角增大,距离增大,能量消耗增大,而光能分Βιβλιοθήκη 的范围变宽,所以亮条纹的亮度降低。
②中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有
关,入射光波长越长,单缝越宽,中央亮条纹的宽度及条纹间距离就 越大。
③用白光做单缝衍射时,中央亮条纹是白色的,两边是彩色条纹,
中央亮条纹仍然最宽、最亮,其中最靠近中央的色光是紫光,最远 离中央的是红光。
一二三
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
光的衍射ppt课件
衍射光栅的原理与应用
详细阐述了衍射光栅的工作原理、制作方法和应 用领域，如光谱分析、光学测量等。
3
光的干涉与衍射的联系与区别
分析了光的干涉和衍射之间的内在联系和本质区 别，帮助学生更好地理解这两种光学现象。
学生自我评价报告分享
学习成果展示
学生们通过制作ppt、报告等形式，展示了自己在光的衍射课程学 习中所取得的成果，包括对基本概念的掌握、实验技能的提升等。
波动理论与衍射原理
波动理论
光是一种电磁波，具有波动性质，如 干涉、衍射等。
衍射原理
光波遇到障碍物或小孔时，会绕过障 碍物继续传播，形成新的波前，使光 偏离直线传播。
光源、波长与衍射关系
01
02
03
光源
点光源发出的球面波经障 碍物衍射后形成新的波前 。
波长
波长越长，衍射现象越明 显。对于同一障碍物，不 同波长的光产生的衍射程 度不同。
加强实验技能训练
鼓励学生们加强实验技能的训练，提高实验操作的准确性 和熟练度，培养自己的实践能力和创新精神。
拓展相关应用领域
引导学生们关注光学在各个领域的应用和发展动态，如光 通信、光计算、生物医学光学等，拓展自己的视野和知识 面。
THANKS
感谢观看
光的衍射ppt课件
• 光的衍射现象与原理 • 典型衍射实验及观察 • 衍射在生活中的应用 • 衍射在科学研究领域应用 • 现代技术中利用和控制衍射 • 总结与展望
01
光的衍射现象与原理
衍射现象及其分类
衍射现象
光在传播过程中遇到障碍物或小 孔时，偏离直线传播的现象。
分类
根据衍射程度的不同，可分为明 显衍射和菲涅尔衍射。
衍射后的光线被光检测器接收并转换成电信号，经过处理还原成声音或图像信息。
详细阐述了衍射光栅的工作原理、制作方法和应 用领域，如光谱分析、光学测量等。
3
光的干涉与衍射的联系与区别
分析了光的干涉和衍射之间的内在联系和本质区 别，帮助学生更好地理解这两种光学现象。
学生自我评价报告分享
学习成果展示
学生们通过制作ppt、报告等形式，展示了自己在光的衍射课程学 习中所取得的成果，包括对基本概念的掌握、实验技能的提升等。
波动理论与衍射原理
波动理论
光是一种电磁波，具有波动性质，如 干涉、衍射等。
衍射原理
光波遇到障碍物或小孔时，会绕过障 碍物继续传播，形成新的波前，使光 偏离直线传播。
光源、波长与衍射关系
01
02
03
光源
点光源发出的球面波经障 碍物衍射后形成新的波前 。
波长
波长越长，衍射现象越明 显。对于同一障碍物，不 同波长的光产生的衍射程 度不同。
加强实验技能训练
鼓励学生们加强实验技能的训练，提高实验操作的准确性 和熟练度，培养自己的实践能力和创新精神。
拓展相关应用领域
引导学生们关注光学在各个领域的应用和发展动态，如光 通信、光计算、生物医学光学等，拓展自己的视野和知识 面。
THANKS
感谢观看
光的衍射ppt课件
• 光的衍射现象与原理 • 典型衍射实验及观察 • 衍射在生活中的应用 • 衍射在科学研究领域应用 • 现代技术中利用和控制衍射 • 总结与展望
01
光的衍射现象与原理
衍射现象及其分类
衍射现象
光在传播过程中遇到障碍物或小 孔时，偏离直线传播的现象。
分类
根据衍射程度的不同，可分为明 显衍射和菲涅尔衍射。
衍射后的光线被光检测器接收并转换成电信号，经过处理还原成声音或图像信息。
第十三章 光的衍射-PPT精品文档
空间域中研究 空间频谱域中研究
第一节：光波的标量衍射理论
一、惠更斯原理 1、波阵面的形成 2、波面的传播方向 二、、惠更斯-菲涅尔原理 波前外任一点的光振动应该是波面上所有子波相干叠加的结果。
Z Q
因单色点光源S对空间任一点P的作 用，以波面 上各点发出的的子波 在P点的相干叠加的结果替代。设S 在波面 ' 上任一点Q产生的复振幅为
2）光波的复振幅发生了不均匀的变化 3、衍射系统图
衍射屏（障碍物） 衍射图样 观察屏
入射光波
4、衍射三要素：入射光波、衍射屏、衍射图样。 衍射屏：导致衍射发生的障碍物，即能改变光波波面复振 幅分布的屏。用复振幅透射系数来表征其特征。 导致衍射发生的障碍物即衍射屏的特性可用复振幅透射系数 t(x1，y1) 表示：
~ ~ E x , y E x , y t x , y 1 1 0 1 1 1 1
5、衍射研究的问题：
照明光场、衍射屏特性
观察屏上的衍射光场分布。
照明光场分布。 设计、制造衍射屏。
衍射屏、观察屏上衍射光场的分布 照明光场、要求的衍射光场分布
关键问题：从一个面上的光场分布求取传播到另一个面上时的 分布。
概述： 1、衍射现象
2、衍射实验
结论：光波偏离直线传播进入几何影区，影区边缘出现强度的强 弱分布。
1、衍射的定义
光波在传播过程中遇到障碍物时，会偏离原来的传播方向弯入 障碍物的几何影区内，并在几何影区和几何照明区内形成亮暗 相间的条纹，这种现象称为光的衍射。
2、发生衍射的原因
1）波面发生了破损
第十三章
光的衍射
13.1 光波的标量衍射理论
13.2 典型孔径的夫琅和费衍射
13.5-光的衍射上课课件解析
当障碍物的尺寸可以跟光的波长相比， 甚至比光的波长还小的时候，衍射现象特殊 明显，这时就不能说光沿直线传播了。
五、衍射光栅
单缝衍射的条纹比较宽，而且距离中 心条纹较远处的条纹亮度也很低，不能到 达有用要求。
试验说明，增加狭缝的个数，衍射条 纹的宽度将变窄，亮度将增加。
• 衍射光栅是由很多等宽 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。
光的衍射与干预
3、干预条纹与衍射条纹的区分
干预：等间距明暗相间条纹。
衍射：中心亮纹较宽，两边 是对称明暗相间的条纹，条 纹宽度不等，间距不等。
（双缝）干涉图样
（单缝）衍射图样
双缝间距越小，条纹间距越大 单缝宽度越小，条纹间距越大
（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
D、光照到较大圆孔上消逝大光斑，说明光沿直 线传播，不存在光的衍射．
例2：下面四种现象中，哪些不是光的衍射 现象造成的〔 C 〕 A．通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光 的日光灯管，会看到平行的彩色条纹；
B．不透光圆盘后面的阴影中心消逝一个亮 斑；
C．太阳光照射下，架在空中的电线在地面 上不会留下影子；
单缝衍射 光栅衍射
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
透射光棚:在玻璃片上刻有很多等宽而又间距相等 的平行刻痕，刻痕产生漫反射而不太透光，未刻的局部 相当于透光的狭缝,一般每毫米有几十到几千个狭缝。
反射光栅:在高反射率的金属上刻痕.
一、光的衍射
1、光的衍射： 光离开直线路径绕过障碍物，到达阴影里
的现象叫做光的衍射现象。 2、明显衍射的条件
五、衍射光栅
单缝衍射的条纹比较宽，而且距离中 心条纹较远处的条纹亮度也很低，不能到 达有用要求。
试验说明，增加狭缝的个数，衍射条 纹的宽度将变窄，亮度将增加。
• 衍射光栅是由很多等宽 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。
光的衍射与干预
3、干预条纹与衍射条纹的区分
干预：等间距明暗相间条纹。
衍射：中心亮纹较宽，两边 是对称明暗相间的条纹，条 纹宽度不等，间距不等。
（双缝）干涉图样
（单缝）衍射图样
双缝间距越小，条纹间距越大 单缝宽度越小，条纹间距越大
（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
D、光照到较大圆孔上消逝大光斑，说明光沿直 线传播，不存在光的衍射．
例2：下面四种现象中，哪些不是光的衍射 现象造成的〔 C 〕 A．通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光 的日光灯管，会看到平行的彩色条纹；
B．不透光圆盘后面的阴影中心消逝一个亮 斑；
C．太阳光照射下，架在空中的电线在地面 上不会留下影子；
单缝衍射 光栅衍射
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
透射光棚:在玻璃片上刻有很多等宽而又间距相等 的平行刻痕，刻痕产生漫反射而不太透光，未刻的局部 相当于透光的狭缝,一般每毫米有几十到几千个狭缝。
反射光栅:在高反射率的金属上刻痕.
一、光的衍射
1、光的衍射： 光离开直线路径绕过障碍物，到达阴影里
的现象叫做光的衍射现象。 2、明显衍射的条件
人教物理教材《光的衍射》PPT上课课件
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？
【 名校课 堂】获 奖PPT- 人教物 理教材 《光的 衍射》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
【 名校课 堂】获 奖PPT- 人教物 理教材 《光的 衍射》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
三. 圆屏衍射
圆屏衍射图样
【 名校课 堂】获 奖PPT- 人教物 理教材 《光的 衍射》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
二.圆孔衍射 1.孔较大时——屏上出现清晰的光斑 A S
【 名校课 堂】获 奖PPT- 人教物 理教材 《光的 衍射》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
B
【 名校课 堂】获 奖PPT- 人教物 理教材 《光的 衍射》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
二.圆孔衍射 2.孔略小时——小孔成像（光源倒立
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．
【 名校课 堂】获 奖PPT- 人教物 理教材 《光的 衍射》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
【 名校课 堂】获 奖PPT- 人教物 理教材 《光的 衍射》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
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)
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？
【 名校课 堂】获 奖PPT- 人教物 理教材 《光的 衍射》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
【 名校课 堂】获 奖PPT- 人教物 理教材 《光的 衍射》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
三. 圆屏衍射
圆屏衍射图样
【 名校课 堂】获 奖PPT- 人教物 理教材 《光的 衍射》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
二.圆孔衍射 1.孔较大时——屏上出现清晰的光斑 A S
【 名校课 堂】获 奖PPT- 人教物 理教材 《光的 衍射》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
B
【 名校课 堂】获 奖PPT- 人教物 理教材 《光的 衍射》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
二.圆孔衍射 2.孔略小时——小孔成像（光源倒立
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．
【 名校课 堂】获 奖PPT- 人教物 理教材 《光的 衍射》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
【 名校课 堂】获 奖PPT- 人教物 理教材 《光的 衍射》P PT上课 课件（ 最新版 本）推 荐
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)
光的衍射 课件
种类 项目
单缝衍射
双缝干涉
产生条件 只要狭缝足够小，任何光
不
都能发生
同
条纹宽度 条纹间距
条纹宽度不等，中央最宽 各相邻条纹间距不等
点
亮度 中央条纹最亮，两边最暗
频率相同的两列光 波相遇叠加 条纹宽度相等 各相邻条纹等间距 条纹清晰，亮度基 本相等
相 成因 都有明暗相同的条纹，条纹都是光波叠加时加
同
3．光的偏振 (1)偏振现象： ①自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它包 含着在垂直于传播方向上沿 一切方向振动的光，而且沿各 个方向振动的光波的强度 都相同，这样的光叫做自然光。 ②偏振光：自然光垂直透过某一偏振片后，其振动方 向沿着偏振片的 透振方向，即在垂直于传播方向的平面上， 只沿着某一特定方向振动，这样的光称为偏振光。自然光 在玻璃、水面、木质桌面等表面的反射光和折射光都是 偏振 光，入射角变化时偏振的程度也有所变化。
偏振光
光的 直接从光源发出的光 自然光通过起偏器后的光
来源
光的 振动 方向
在垂直于光的传播方向 的平面内，光振动沿所 有方向，且沿各个方向 振动的光强度都相同
在垂直于光的传播方向的 平面内，光振动沿某一特 定方向(与起偏器的透振方 向一致)
2．偏振光的产生方式 (1)自然光在玻璃、水面等表面反射时，反射光和折 射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也会变化。自 然光射到两种介质的交界面上，如果光入射的方向合适， 使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时，反射光和折 射光都是偏振光，且是完全偏振光，偏振方向相互垂直。
③只有横波才有偏振现象。 (2)偏振现象在生产生活中的应用： ①摄影中应用偏振光：为了消除反射光的影响，在镜 头前安装一片偏振片，让它的透射方向与反射光的偏振方 向垂直，阻挡了反射光进入镜头。 ②电子表的液晶显示屏：在两块透振方向互相 垂直的 偏振片当中插进一个液晶盒，液晶具有各向异性的属性， 特别是对偏振光经过液晶时，其振动方向会旋转90°，利 用这种特性控制光通过或不通过，从而显示数字的形状。
高中物理选修3---4第十三章第五节《光的衍射》新课教学课件
3、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽， 各条纹间距大． 4、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．
红光 单缝宽0.8mm 蓝光 单缝宽0.4mm
5、白光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．
白光 单缝宽0.4mm
实验：在不透明的屏上安装一个宽度可调的圆孔， 缝后放置一个光屏，用单色光平行光照射缝，调节 缝的宽度，你看到了什么现象？
【例题】某同学以线状白炽灯为光源，利用游标 卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总 结出以下几点(ACD ) A.若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行 B.若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直 C.衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关 D.衍射条纹的间距与光的波长有关
【例题】在观察光的衍射现象的实验中,通过紧 靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处的日光 灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭 缝),可以看到（ C ） A.黑白相间的直条纹 B.黑白相间的弧形条纹 C.彩色的直条纹 D.彩色的弧形条纹.
2.光发生明显衍射的条件： 缝、孔或障碍物的尺寸小于波长 或与波长差不多。尺寸越小，波 长越长，衍射现象越明显。
2.物理意义： 光的衍射现象说明光是一种波。
观察下列衍射图样，分析单缝衍射规律：
二、单缝衍射特点：
1、中央亮纹而亮．
红光 单缝宽0.4mm
2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、 逐渐变暗．
2.光发生明显衍射的条件： 缝、孔或障碍物的尺寸小于波长 或与波长差不多。尺寸越小，波 长越长，衍射现象越明显。
2.物理意义： 光的衍射现象说明光是一种波。
课堂小 结
二、单缝衍射特点：
1、中央亮纹宽而亮．
2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、 逐渐变暗．
红光 单缝宽0.8mm 蓝光 单缝宽0.4mm
5、白光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．
白光 单缝宽0.4mm
实验：在不透明的屏上安装一个宽度可调的圆孔， 缝后放置一个光屏，用单色光平行光照射缝，调节 缝的宽度，你看到了什么现象？
【例题】某同学以线状白炽灯为光源，利用游标 卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总 结出以下几点(ACD ) A.若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行 B.若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直 C.衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关 D.衍射条纹的间距与光的波长有关
【例题】在观察光的衍射现象的实验中,通过紧 靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处的日光 灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭 缝),可以看到（ C ） A.黑白相间的直条纹 B.黑白相间的弧形条纹 C.彩色的直条纹 D.彩色的弧形条纹.
2.光发生明显衍射的条件： 缝、孔或障碍物的尺寸小于波长 或与波长差不多。尺寸越小，波 长越长，衍射现象越明显。
2.物理意义： 光的衍射现象说明光是一种波。
观察下列衍射图样，分析单缝衍射规律：
二、单缝衍射特点：
1、中央亮纹而亮．
红光 单缝宽0.4mm
2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、 逐渐变暗．
2.光发生明显衍射的条件： 缝、孔或障碍物的尺寸小于波长 或与波长差不多。尺寸越小，波 长越长，衍射现象越明显。
2.物理意义： 光的衍射现象说明光是一种波。
课堂小 结
二、单缝衍射特点：
1、中央亮纹宽而亮．
2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、 逐渐变暗．
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2. 用单色光照射双缝，在像屏上观察到明
暗相间的干涉条纹，现用遮光板将其中的一
个缝挡住，则像屏上观察到 【B】
A、宽度均匀的明暗相间的条纹。 B、中央亮而宽，两边窄而暗条纹。 C、一条亮纹。 D、一片亮光。
3.下列关于单缝衍射的说法中，正确的是
A和光的双缝干涉图样相同
D
B各亮条纹的宽度不同而亮度相同
单缝衍射与双缝干涉条纹和区别
干涉条纹
各明纹或暗纹宽度、亮 度基本相等.
衍射条纹
中央条纹最宽最亮, 两侧条纹宽度、亮度 逐渐减小．
衍射现象和干涉现象条纹的不同 点和相同点：
相同点：由于光的叠加而产生的， 明暗相间的。
不同点：双缝的条纹是等间距的各 条纹的亮度差别较小，条纹条数较 多。
衍射条纹不等间距，中央条纹亮而 宽，两侧条纹较暗较窄，对称分布
一个像屏 ．
光的衍射
光离开直线传播路径绕到障碍 物阴影里去的现象。衍射时产生的明 暗条纹叫衍射图样。
一 单缝衍射
单缝衍射条纹
条纹不等间距， 中央条纹亮而宽， 两侧条纹较暗较窄，对称分布
波长一定时，单缝 越窄，现象越明显 ，中央亮纹越宽越 暗
单缝衍射条纹
单缝不变，波长越大，衍射越明显， 中央亮纹越宽
反射光栅:在高反射率的金属上刻痕.
N=1
N=2
N=3
N=4
补充：衍射光栅
如果增加狭缝的个数，衍射 条纹宽度变窄，亮度将增加。
1、下列属于光的衍射现象的是： DE A雨后天空出现的绚丽的彩虹 B阳光下肥皂膜上的彩色条纹 C太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹 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
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？
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．
波长很短 400-700nm
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
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
4.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
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，这一原因是红色光
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
A
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
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
_圆__形___亮__斑_______烛__烟__的___像；___明___暗__相__间_．的圆环
8.如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 顺序是 abcd .
10：观察实验回答下列问题
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。
泊松亮斑
在其影子的中心有 一个亮斑
• 小圆盘和小圆孔做衍射图 样特点
圆孔衍射
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ圆盘衍射
区别：
小圆屏衍射图样中亮环或暗环间距离随着半径 的增大而减小。而圆孔衍射图样中亮环或暗环 间距随着半径增大而减小。
小孔背景是暗的，小圆屏背景是明亮的。
光 的 衍 光的衍射 射
高二物理组
复习提问
问题1.什么是波的衍射现象？
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
问题2.发生明显衍射的条件是什么？
障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。
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？
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
7、关于光的衍射： BC A是光在传播中绕过障碍物发生弯曲的现象 B衍射条纹图样是光波相互叠加的结果 C为光的波动说提供了有力的证据 D完全否定了光的直线传播的理论
6 、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 板后面的屏上将依次出现的现象是：
1.在观察光的衍射现象的实验中,通过紧 靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处 的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝 都要平行于狭缝),可以看到 【C】 A.黑白相间的直条纹 B.黑白相间的弧形条纹 C.彩色的直条纹 D.彩色的弧形条纹.
圆孔衍射
A S
B
1、 孔较大时——屏 上出现清晰的光斑
二 圆孔衍射
A S
B 2、 孔较小时——屏上出现衍射图样（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） 原因:来自单缝或圆孔上不同位置的光,在屏上叠 加的结果.
圆孔衍射 S
三 泊松亮斑 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．
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．
钢针的衍射
圆孔衍射
圆屏衍射
六 衍射光栅
透射光棚:在玻璃片上刻有许多等宽而又间距相等的平 行刻痕，刻痕产生漫反射而不太透光，未刻的部分相当于 透光的狭缝,一般每毫米有几十到几千个狭缝。
光的衍射
一、单缝衍射
1 衍射图样：明暗相间且不等距条纹 （中央亮纹） 2 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．
2)单缝不变时，波长大的中央亮纹越宽，条纹间隔越大
3)白光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．衍射条件：缝的尺寸接近波长或比波长还要小