【精品】PPT课件 第14 章光的衍射31页PPT
合集下载
光的衍射现象PPT课件
(1)n1
An (P0 )]
1 2
Ak1(P0 )
(1)n1 An (P0 )
故，无论k是奇是偶，中心总是亮的
半波带法解释了圆孔、圆屏衍射的一些主要特征
第27页/共79页
3、 矢量图解法
若圆孔内包含的不是整数个半波带，则需要对每个半波 带进一步细化分。
对于第一个半波带
Nm M1
N2
N1
o
b
P0
第39页/共79页
它们是振幅相等的次波源，向多个方向发出次波。由于
接收屏位于L2的像方焦面上，角度 相同的衍射线会
聚于同一点 P
设入射光与光轴平行，则在波面AB上无位相差，单 缝上下边缘A、B到 P 的衍射线间的光程差为
L BN
设缝宽为a，则
L asin
如何求振动的合成？
第40页/共79页
（1）矢量图解法：
f (n ) 0,从而An 0
A(P0 )
1 2
A1 ( P0
)
自由传播时整个波前在 P0 产生的振幅是第一个半波带的效果之半
第25页/共79页
2）圆孔衍射： 当孔的大小刚好等于第一个半波带时， A(P0 ) A1(P0 ),即中心是亮点 若孔中包含两个半波带时， A(P0 ) A1(P0 ) A2 (P0 ) 0,即中心是暗点
由A点作一系列等长的 小矢量首尾相接，逐个 转过一个相同的角度， 最后到达B点。
C
R
B
R
A
共转过的角度为：
A
2 L 2 a sin
A 单缝衍射的矢量图解
A0
A：波前S对P处振动的贡献，取S 0，则小矢量 A连成的
折线化为圆弧，弧中心为C点,半径为R，圆心角为2
大学物理光的衍射ppt
=90°→ kmax
a b
E
于是 kmax=d /l=10
p
缺级：
k d k 4k 4,8 a
o 屏上实际呈现: 0，±1，±2，±3，±5，±6， ±7，±9共8级，15条亮纹(±10在 无穷远处，看不见)。
f
例：一光栅的光栅常数d=2.1×10-6m，透光缝宽a=0.7×10-6， 用波长l=5000Å的光、以i=30°的入射角照射，求能看见几级、 几条谱线。
§14.1光的衍射现象和惠更斯-菲涅耳原理
一.光的衍射现象 光在传播路径中遇到障碍物时,能绕过障碍物边缘而 进入几何阴影传播,并且产生强弱不均的光强分布， 这种现象称为光的衍射。
衍射屏
Sl
*
a
l10-3 a
观察屏 L
衍射屏
L
Sl
*
观察屏 L
二.惠更斯-菲涅耳原理
惠更斯原理：媒质中波所传到的各点都可看作是发射子波的波
例：(1)b=a, d=a+b=2a，则 k=2k =±2,4,6,…级缺。
(2)b=2a, d=a+b=3a, 则 k=3k =±3,6,9,…级缺。
讨论d和l 对衍射图样的影响
d sin kl (k 0,1,2,)
k 1,
s in k 1
sink
l
d
光栅常数越小，明纹越窄，明纹间相隔越远.
2
a sinθ (2k 1) l 亮纹 (k=1,2,3,…)
2
θ 0 零级(中央)亮纹
波带数
S
*
A
a
C B
p
注意：
1.k=1...
2.明暗…
o
3. ...
4.波带数
高中物理精品PPT课件光的衍射
【思考】光的衍射图样为什么形成亮暗相间的条纹？
4.成因：由于来自单缝上不同位置的光，通过缝之后 叠加时加强或削弱的结果。 5.单色光的单缝衍射和双缝干涉图样对比
红光
红光
（1）单缝衍射条纹是不等间距的明暗相间条纹， 中央亮纹宽且亮，两侧条纹变窄、变暗 （2）双缝干涉条纹是等间距的明暗相间条纹
二、圆孔衍射
钢针的衍射
圆孔衍射
圆屏衍射
一、单缝衍射
【实验】
1.图样特征（单色光） （1）中央亮纹宽而亮。 红光的单缝衍射条纹
（2）两侧条纹具有对称性，亮纹宽度变窄、亮度变暗。
观察比较下列衍射图样，分析衍射规律：
2.衍射图样的决定因素
（ 1 ）波长一定时，单缝越窄的中央亮纹越宽，各 条纹间距越大． （2）单缝宽度一定时，光波波长越长，中央亮纹 越宽，条纹间隔越大． 3.图样特征（白光） 中央为白色亮条纹，两侧为彩色央圆形亮圆
三、光的衍射
1.定义：光离开直线传播的路径绕到障碍物阴影里 去的现象
2.光发生明显衍射的条件： 障碍物或孔的尺寸可以跟光波的波长相比， 甚至比光波的波长还小
四、圆板衍射
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，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．历史 上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．
光的衍射
【问题】光的干涉现象证实了光是一种波，那么
除了干涉现象，光还能发生什么现象呢？ 复习回顾 1.波的衍射：波能够绕过障碍物继续传播的现象
【思考】在日常生活中为什么很难观察到光的发生
明显的衍射现象？
2.波发生明显衍射的条件： 障碍物或孔的尺寸比波长小或者与波长相差不多
【思考】如何才能观察光的衍射呢？
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。
第章光的衍射-PPT精品
f
B
f
屏幕中心为中央明纹，两侧对称分布着其他明暗条纹， 这是缝处波阵面上(连续的)无穷多子波发出的光的相干叠加的 结果。
5
2.菲涅耳半波带法
单缝
透镜 L1 A S
a
f
B
透镜 L2
f
观察屏
P
o
0， 0—— 中央明纹(中心)
P点(衍射角 ), 该束光线的最大光程差为:
A→P和B→P的光程差 asin
6
7
综上所述，单缝衍射明暗纹的中心位置是:
asin2k
暗纹 (k=1,2,3,…)
asin(2k21)
2
亮纹
(k=1,2,3,…)
0 零级(中央)亮纹
波带数
A
S
*
a
C B
asinBC
P
注意：
1.k与波带数
o
的关系
2.明暗…
3.k≠0
f
直线条纹
8
3.振幅矢量叠加法(定量)
将a划分为N个等宽 ( a ) 的狭窄波带，设每个波带发出的子波 N
(半)波带数
a sin /2
16
例2 单缝衍射，a=0.6mm 透镜焦距 f=40cm , 可见光垂直入
射。在屏上x=1.4mm 处观察到明纹极大。求入射光波长及该
处衍射条纹的级次。
解:
tanx1.40.0035
f 400
明纹：asin(2k1)
2
2asin 2atan 4.2103mm
2k1 2k 1 2k1
0.017 0.047
0.047 0.017
2 a
a
o
a
2 a
sin
光的衍射课件PPT课件课件
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A有CD关】
第14页，此课件共38页哦
练习3：观察实验回答下列问题
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
A.黑白相间的直条纹 B.黑白相间的弧形条纹
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
第33页，此课件共38页哦
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
关于光的衍射课件PPT课件
第1页，此课件共38页哦
复习提问
问题1.什么是波的衍射现象？
问题2.发生明显衍பைடு நூலகம்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。
第2页，此课件共38页哦
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？
中央亮纹越宽
第10页，此课件共38页哦
光的衍射
一、单缝衍射
1 衍射图样：明暗相间且不等距条纹 2
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．
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A有CD关】
第14页，此课件共38页哦
练习3：观察实验回答下列问题
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
A.黑白相间的直条纹 B.黑白相间的弧形条纹
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
第33页，此课件共38页哦
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
关于光的衍射课件PPT课件
第1页，此课件共38页哦
复习提问
问题1.什么是波的衍射现象？
问题2.发生明显衍பைடு நூலகம்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。
第2页，此课件共38页哦
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？
中央亮纹越宽
第10页，此课件共38页哦
光的衍射
一、单缝衍射
1 衍射图样：明暗相间且不等距条纹 2
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．
第14章光的衍射
缺级。 干涉明纹缺级级次
d k 时, a k
，出现
d k k a
缺级
缺级满足关系 d 如果 3 则 3,6,9 缺 a
四. 斜入射的光栅方程 光线斜入射时的光栅方程 d (sin sin i )
d (sin sin i ) k
§3
光栅衍射
一. 光栅 1. 光栅—大量等宽等间距的平行狭缝(或 反射面)构成的光学元件。 反射光栅 2. 种类： 透射光栅
d d
3. 光栅常数 a是透光（或反光）部分的宽度 b 是不透光(或不反光)部分的宽度 d=a+b 光栅常数
三. 光栅衍射 P 1. 多光束干涉 d 明纹(主极大)条件： o d sin k k = 0,1,2,3„ 焦距 f dsin 光栅方程 设每个缝发的光在对应衍射角 方向的P点 的光振动的振幅为Ep P点为主极大时 2k
上述暗纹和中央明纹(中心)位置是准确的， 其余明纹中心的位置较上稍有偏离。
相对光强曲线
0.017 0.047
1
I / I0
0.047
0.017
-2( /a) -( /a) 0 /a 2( /a)
sin
四. 条纹宽度 1.中央明纹: sin a 时， 1 1
衍射屏 透镜
=30， = 90
1 π，k ( a b )(sin 30 sin 90 ) / =5.09 取k max 5 2 1 π，k ( a b )(sin 30 sin 90 ) / =-1.7 取 k max 1 2 a b， 第2，，......缺级。 4
-8
-4
0
4
(3) d、a对条纹的影响
d k 时, a k
，出现
d k k a
缺级
缺级满足关系 d 如果 3 则 3,6,9 缺 a
四. 斜入射的光栅方程 光线斜入射时的光栅方程 d (sin sin i )
d (sin sin i ) k
§3
光栅衍射
一. 光栅 1. 光栅—大量等宽等间距的平行狭缝(或 反射面)构成的光学元件。 反射光栅 2. 种类： 透射光栅
d d
3. 光栅常数 a是透光（或反光）部分的宽度 b 是不透光(或不反光)部分的宽度 d=a+b 光栅常数
三. 光栅衍射 P 1. 多光束干涉 d 明纹(主极大)条件： o d sin k k = 0,1,2,3„ 焦距 f dsin 光栅方程 设每个缝发的光在对应衍射角 方向的P点 的光振动的振幅为Ep P点为主极大时 2k
上述暗纹和中央明纹(中心)位置是准确的， 其余明纹中心的位置较上稍有偏离。
相对光强曲线
0.017 0.047
1
I / I0
0.047
0.017
-2( /a) -( /a) 0 /a 2( /a)
sin
四. 条纹宽度 1.中央明纹: sin a 时， 1 1
衍射屏 透镜
=30， = 90
1 π，k ( a b )(sin 30 sin 90 ) / =5.09 取k max 5 2 1 π，k ( a b )(sin 30 sin 90 ) / =-1.7 取 k max 1 2 a b， 第2，，......缺级。 4
-8
-4
0
4
(3) d、a对条纹的影响
光的衍射(共27张PPT)
例题1
在一次观察光的衍射的实验中，观察到如图所示 的清晰的明暗相间的图样，那么障碍物应是（黑 线为暗线）（ D ） A．很小的不透明的圆板 B．很大的中间有大圆孔的不透明的圆板 C．很大的不透明的圆板 D．很大的中间有小圆孔的不透明的圆板
二、双缝干涉与单缝衍射的比较
观察右图，并讨论单缝衍射与双缝干涉有何 不同点与相同点？讨论后完成下表：
思考与讨论
1.白光的单缝衍射条纹（形状、颜色分布）
有何特点？
2.由以上的几个实验，能否总结出光的衍
射条纹的宽度、亮度以及条纹间距与单缝 的宽度、光的波长的定性关系？ 3.为何缝越窄，条纹的亮度越低？
单缝衍射图样特征
1.白光单缝衍射条纹为中央为白色亮纹，两侧 为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近中央的内 侧为紫色。
障碍物时，光没有沿直线传播，而是绕
到障碍物后面去，形成明暗相间的条纹 的现象就叫做光的衍射现象。
思考与讨论
d=1.0 mm
d=0.6 mm
1.单色光圆孔衍射图样的条纹(形状、宽度、 亮度、间距）有何特征？ 2.圆孔衍射图样的条纹（宽度、亮度、间距） 与圆孔的大小有何关系？
圆孔衍射图样特征
d=1.0 mm
d=0.6 mm
1．条纹为圆形，中心亮纹大而亮，旁边 亮纹迅速的减弱减小。 2．圆孔越小，条纹越宽，间距越大，衍 射现象越明显，但亮度变低。
2.单缝衍射
【实验探究二】 利用单缝衍射观察片观察讲台桌上的红 光灯与蓝光灯的衍射现象，并讨论以下问题： 1.单色光的单缝衍射条纹（形状、宽度、亮 度、间距）有何特点？ 2.同一单缝的红光衍射条纹与蓝光衍射条纹 有何区别？ 3.同一种色光，单缝宽度不同衍射条纹（宽 度、亮度、间距）有何区别？
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。
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。
人教版课件《光的衍射》课件ppt人教版
第13页
【解析】 双缝干涉图样的条纹等间距，单缝衍射图样的条 纹中央亮条纹最宽，两侧亮条纹变窄，A 项正确，B 项错误；无 论是双缝干涉还是单缝衍射，形成的图样中，条纹间距大的波长 长，C、D 两项错误．
第14页
课堂检测即时巩固
第15页
1．(多选)关于光的衍射现象，下列说法正确的是( AC ) A．光照到不透明小圆盘上，其阴影处出现泊松亮斑，说明 发生了衍射 B．白光的单缝衍射图样是黑白相间的直条纹 C．双缝干涉中也存在衍射现象 D．双缝干涉图样与单缝衍射图样中的条纹宽度都是均匀的， 只是亮度规律不同
第22页
暗相间的同心圆环，且越向外，圆形条纹宽度越小，可判断此图 m练1习v12＋：m火2车v2的＝速m度1v是′1＋72mk2mv／′2或h，Δp汽1车＝的－速Δp度2.是30 m／s，是火车跑得快还是汽车跑得快?
14．4．动(8量分、)如动图能所、示动，量一的火变箭化以量a的＝关g2系的加速度竖直升空．为了监测火箭到达的高度，可以观察火箭上搭载物视重的变化．如果火箭上 搭根载据的 M＝一g只R小2G狗，的M质M量地为＝mgR＝21G.6·Gkgg地，R当2检地测＝仪64器. 显示小狗的视重为F＝9 N时，火箭距离地面的高度是地球半径的多少倍？(g取10
第16页
解析 光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮斑，是衍射 现象，A 项正确；白光的单缝衍射图样中央是白色条纹两侧是彩 色条纹，B 项错误；双缝干涉中也存在单缝衍射现象，C 项正确； 双缝干涉图样中的条纹宽度是均匀的，单缝衍射图样中的条纹宽 度是不均匀的，D 项错误．
第17页
2．(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 解析 衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的，分为透射光栅 和反射光栅两类，对于透射光栅来说，当光照到刻痕上时，由于光 发生漫反射而不太透光，未刻痕的部分相当于透光的狭缝，故 A、 B、D 三项正确，C 项错误．
【解析】 双缝干涉图样的条纹等间距，单缝衍射图样的条 纹中央亮条纹最宽，两侧亮条纹变窄，A 项正确，B 项错误；无 论是双缝干涉还是单缝衍射，形成的图样中，条纹间距大的波长 长，C、D 两项错误．
第14页
课堂检测即时巩固
第15页
1．(多选)关于光的衍射现象，下列说法正确的是( AC ) A．光照到不透明小圆盘上，其阴影处出现泊松亮斑，说明 发生了衍射 B．白光的单缝衍射图样是黑白相间的直条纹 C．双缝干涉中也存在衍射现象 D．双缝干涉图样与单缝衍射图样中的条纹宽度都是均匀的， 只是亮度规律不同
第22页
暗相间的同心圆环，且越向外，圆形条纹宽度越小，可判断此图 m练1习v12＋：m火2车v2的＝速m度1v是′1＋72mk2mv／′2或h，Δp汽1车＝的－速Δp度2.是30 m／s，是火车跑得快还是汽车跑得快?
14．4．动(8量分、)如动图能所、示动，量一的火变箭化以量a的＝关g2系的加速度竖直升空．为了监测火箭到达的高度，可以观察火箭上搭载物视重的变化．如果火箭上 搭根载据的 M＝一g只R小2G狗，的M质M量地为＝mgR＝21G.6·Gkgg地，R当2检地测＝仪64器. 显示小狗的视重为F＝9 N时，火箭距离地面的高度是地球半径的多少倍？(g取10
第16页
解析 光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮斑，是衍射 现象，A 项正确；白光的单缝衍射图样中央是白色条纹两侧是彩 色条纹，B 项错误；双缝干涉中也存在单缝衍射现象，C 项正确； 双缝干涉图样中的条纹宽度是均匀的，单缝衍射图样中的条纹宽 度是不均匀的，D 项错误．
第17页
2．(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 解析 衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的，分为透射光栅 和反射光栅两类，对于透射光栅来说，当光照到刻痕上时，由于光 发生漫反射而不太透光，未刻痕的部分相当于透光的狭缝，故 A、 B、D 三项正确，C 项错误．
光的衍射ppt课件上课解析
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。
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：
A．圆形光斑
答案：D→E→A→B→C
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
四、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，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．历史上曾有一个著名的 衍射图样——泊松亮斑．(阅读教材)
6、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 ） 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
7、关于衍射下列说法正确的是（ A B D） 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。
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．
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；
光的衍射PPT课件
③光疏介质与光密介质的界定是以折射率为依
据的,与介质的其它属性(如密度等)无关 。
2020年10月2日
6
几种介质的折射率
物质种类 金刚石 二硫化碳 玻璃 水晶 岩盐 酒精 水 空气
2020年10月2日
折射率
2.42 1 . 63 1 . 5~ 1 . 9 1 . 55 1 . 55 1 . 36 1 . 33 1 . 00028
1 n
因而
或
SinC
=
1 n
C
=
arcsin
1 n
C
介质
界面
真空
2020年10月2日
10
三、全反射现象的应用
1、光导纤维—光纤通讯：
2020年10月2日
11
光导纤维的用途非常广泛．在医学上可用光导纤维窥视人体内
部的情况，或把体内的病变情况用光导纤维传送出图像，供医
生直接观察或拍出照片以作进一步的研究．因此可以作胃、十
二指肠、心脏血管、子宫等内部的检查和诊断．如果把能量足
够大的激光通过光导纤维传输到人体内，还可以用激光在体内
作外科手术或制止内出血，如治疗胃溃疡病人的内出血等．
用激光和光导纤维进行光纤通信，是光纤应用的一个重要
方面，已取得了重大的成就．光纤通信的优点很多．第一，光
纤的能量损耗低．第二，光纤是电介质，绝缘性能好，不担心
§4 . 全反射
2020年10月2日
1
海 市 蜃 楼
---
多 么 奇 妙 的 自
然 现 象 ！
猜一猜：这是什么现象呢？
2020年10月2日
2
1.折射光线与入射光线、法线在 且折射光线和入射光线分居
2.入射角增大时，折射角也随着
光的衍射 课件
E.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．
光的圆孔衍射
衍射物观察屏点源自源光的圆屏衍射条纹
阴影外有明暗相间的圆条纹，阴
特点 影中心有一亮点．
圆孔的衍射花样
圆屏的衍射花样
光的针尖衍射条纹
1、光的衍射现象表明 光沿直线传播只是一种近似的规律
光的直线传播是有条件的 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）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
注意：各种不同形状的障碍物或小孔都能使 光发生衍射
光的单缝衍射
激 光
像 屏
束
调节狭 缝宽窄
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
1、单缝衍射条纹的特征
A、波长一定时，中央亮纹宽而亮． B、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗． C、狭缝越窄，中央条纹越宽，各条纹间距越大 D，波长越大，中央条纹越宽，各条纹间距越大
3、干涉条纹与衍射条纹的区别
干涉：等距的明暗相间的条纹，亮条纹的亮 度向两边减弱较慢。
衍射：中央有一条较宽亮条纹，两边是对称明暗 相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。
（双缝）干涉图样 双缝间距越小，条纹间距越大
（单缝）衍射图样 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
水波衍射
水、声波都会发生
机械波能发生衍射，通过衍射衍把射能现量象传，到它们阴发 影区域，能够发生明显衍射的生条衍件射是的障现碍象特物征 或孔的尺寸跟波长差不多． 是什么？
一、光的衍射
光的圆孔衍射
衍射物观察屏点源自源光的圆屏衍射条纹
阴影外有明暗相间的圆条纹，阴
特点 影中心有一亮点．
圆孔的衍射花样
圆屏的衍射花样
光的针尖衍射条纹
1、光的衍射现象表明 光沿直线传播只是一种近似的规律
光的直线传播是有条件的 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）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
注意：各种不同形状的障碍物或小孔都能使 光发生衍射
光的单缝衍射
激 光
像 屏
束
调节狭 缝宽窄
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
1、单缝衍射条纹的特征
A、波长一定时，中央亮纹宽而亮． B、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗． C、狭缝越窄，中央条纹越宽，各条纹间距越大 D，波长越大，中央条纹越宽，各条纹间距越大
3、干涉条纹与衍射条纹的区别
干涉：等距的明暗相间的条纹，亮条纹的亮 度向两边减弱较慢。
衍射：中央有一条较宽亮条纹，两边是对称明暗 相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。
（双缝）干涉图样 双缝间距越小，条纹间距越大
（单缝）衍射图样 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
水波衍射
水、声波都会发生
机械波能发生衍射，通过衍射衍把射能现量象传，到它们阴发 影区域，能够发生明显衍射的生条衍件射是的障现碍象特物征 或孔的尺寸跟波长差不多． 是什么？
一、光的衍射
相关主题