光的衍射(共27张PPT)
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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
物理人教版(2019)选择性必修第一册4.5光的衍射(共43张ppt)
光振动垂直于纸面
光振动在纸面内
新课讲授
三、偏振现象的应用
未使用偏振镜前
使用偏振镜后
新课讲授
三、偏振现象的应用
立体3D电影
新课讲授
做一做：
新课讲授
四、激光的特点及其应用
1.相干性：激光是一种人工产生的相干光。 相干性应用：光纤通讯、激光全息技术
2.平行度非常好：从地面上发射的一束极细的激光束，到达月球表面时，也只发散 成直径lm多的光斑，因此激光在地面上传播时，可以看成是不发散的。
课堂小结
明显衍射条件：障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
单缝衍射图样特征
光的衍射
各类孔的衍射图样特征
光 的
泊松亮斑
衍
射
衍射光栅
课堂小结
偏振光的特点
光的偏振 偏振光的获得
光是横波
偏振现象的应用
激光
特点
相干性 平行度好 亮度好
应用
课堂练习
1．关于光的衍射现象，下列说法正确的是（ A ）
②单缝不变时，光波波长的（红光）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．
新课讲授
光 的 干 涉 和 衍 射 图 样 比 较
新课讲授
5.干涉条纹与衍射条纹的区别
（1）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。
（2）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。
新7.课泊讲松授亮斑
(1)实验：光经一个不透明圆盘。 (2)现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。
8.光的直线传播的条件
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。
光振动在纸面内
新课讲授
三、偏振现象的应用
未使用偏振镜前
使用偏振镜后
新课讲授
三、偏振现象的应用
立体3D电影
新课讲授
做一做：
新课讲授
四、激光的特点及其应用
1.相干性：激光是一种人工产生的相干光。 相干性应用：光纤通讯、激光全息技术
2.平行度非常好：从地面上发射的一束极细的激光束，到达月球表面时，也只发散 成直径lm多的光斑，因此激光在地面上传播时，可以看成是不发散的。
课堂小结
明显衍射条件：障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
单缝衍射图样特征
光的衍射
各类孔的衍射图样特征
光 的
泊松亮斑
衍
射
衍射光栅
课堂小结
偏振光的特点
光的偏振 偏振光的获得
光是横波
偏振现象的应用
激光
特点
相干性 平行度好 亮度好
应用
课堂练习
1．关于光的衍射现象，下列说法正确的是（ A ）
②单缝不变时，光波波长的（红光）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．
新课讲授
光 的 干 涉 和 衍 射 图 样 比 较
新课讲授
5.干涉条纹与衍射条纹的区别
（1）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。
（2）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。
新7.课泊讲松授亮斑
(1)实验：光经一个不透明圆盘。 (2)现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。
8.光的直线传播的条件
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。
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
5-a章+光的衍射1(共74张PPT)
振幅:
Z
dE~P CK Ae ikR eikr d
Rr
R Q
S
r
P
C为一常数
Z’
K(θ)为倾斜因子
当θ＝0时，K有最大值；随着θ的增大，K迅速减小，当 θ≥π/2时，K＝0。
惠更斯-菲涅耳原理的数学表达式。 P点的光振动的复振幅为:
R
E~P CAeikR eikr K d
R r
Q
r
1、开圆孔的无穷大不透明屏；
2、大小与圆孔相同的不透明屏； E~1(P) E~2 (P) 互补屏单独放置时p点的复振幅。 E~(P) 没有屏时，p点的复振幅。
E~P
C 1
E~QK eikr
r
d
C 2
E~QK eikr
r
d
E~P E~1P E~2 P
❖互补屏单独产生的衍射场复振幅之和，等于没有屏时的复 振幅。 ❖在复振幅为0的点，互补屏分别产生的场位相差为，强度 相等。
干涉和衍射是同时存在的，对每一束光而言都存在着衍 射，而各光束间则存在着干涉，亦即干涉条纹的分布要 受到单光束衍射因子的调制。
目录
❖ §5.1 惠更斯—菲涅尔原理 ❖ §5.3 菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射 ❖ §5.4 矩孔和单缝的夫琅禾费衍射 ❖ §5.5 圆孔的夫琅禾费衍射 ❖ §5.6 光学成像系统的衍射和分辨本领 ❖ §5.8 多缝夫琅禾费衍射 ❖ §5.9 衍射光栅 ❖ §5.10 圆孔和圆屏的菲涅尔衍射
❖弗朗和菲衍射，没有屏的焦点以外；
E~(P) 0 E~1 (P) E~2 (P)
夫琅和费衍射互补屏衍射图样相同
§5-3 菲涅耳衍射与夫琅禾费衍射
1、离Σ很近的K1处，可看到圆孔的投影。 2、在K2上观察，看到边缘模糊的略大的圆光斑，光斑内有圈圈的亮暗环。--菲涅耳衍射或近场衍射。 3、距离很远，中间亮、边缘暗，边缘外有较弱的亮暗圆环。 --夫琅和费衍射或远场衍射。
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。
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。
物理人教版(2019)选择性必修第一册4.5光的衍射(共20张ppt)
1.光通过狭缝时会产生明显的衍射现象，光通过比较宽的缝隙时我们看 到“光沿直线传播”，此时光是不是就不发生衍射了？
不是。当狭缝或障碍物尺寸与光的波长相当或比波长还小时，会有明显 衍射现象，狭缝较宽时，仍有衍射，只是不明显。
讨论
2.如果让白光分别通过狭缝或圆孔，那么形成的衍射图样各有什么特点？ 白光通过狭缝时，衍射图样中央为白色亮条纹，两侧为彩色条纹； 白光通过圆孔时，衍射图样中央是大且亮的白色光斑，周围是彩色 的同心圆环。
亮，两侧的亮条纹逐渐变暗变窄，对称分布
②白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白色条纹。
③波长一定时，单缝窄的中央亮条纹宽，条纹间距大；单缝不变时， 光波波长大的中间条纹宽，条纹间距大。
红光 单缝宽 0.4mm 红光 单缝宽 0.4mm 红光 单缝宽 0.8mm 蓝光 单缝宽 0.4mm
(2)圆孔衍射
白光的狭缝衍射图样
白光的圆孔衍射图样
单缝衍射与双缝干涉的比较
项目
种类
单缝衍射
双缝干涉
图样
产生条件 狭缝足够小(发生明显衍射) 频率相同的两列光波相遇叠加
不 条纹宽度 条纹宽度不等，中பைடு நூலகம்条纹最宽
条纹宽度相等
同 条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
点
中央条纹最亮，越向两侧条纹
亮度 越暗
各条纹亮度基本相等
4.5 光的衍射
唐代诗人王维有这样的诗句：“空山不见人 ，但闻人语响”，描述的是 声波的衍射现象。
波的衍射：波在它传播的方向上遇到障碍物时，波可以绕过障碍物继续 传播的现象.
既然光也是一种波，为什么在日常生活中我们一般观察不到光的衍射， 而且常常说“光沿直线传播”呢？
不是。当狭缝或障碍物尺寸与光的波长相当或比波长还小时，会有明显 衍射现象，狭缝较宽时，仍有衍射，只是不明显。
讨论
2.如果让白光分别通过狭缝或圆孔，那么形成的衍射图样各有什么特点？ 白光通过狭缝时，衍射图样中央为白色亮条纹，两侧为彩色条纹； 白光通过圆孔时，衍射图样中央是大且亮的白色光斑，周围是彩色 的同心圆环。
亮，两侧的亮条纹逐渐变暗变窄，对称分布
②白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白色条纹。
③波长一定时，单缝窄的中央亮条纹宽，条纹间距大；单缝不变时， 光波波长大的中间条纹宽，条纹间距大。
红光 单缝宽 0.4mm 红光 单缝宽 0.4mm 红光 单缝宽 0.8mm 蓝光 单缝宽 0.4mm
(2)圆孔衍射
白光的狭缝衍射图样
白光的圆孔衍射图样
单缝衍射与双缝干涉的比较
项目
种类
单缝衍射
双缝干涉
图样
产生条件 狭缝足够小(发生明显衍射) 频率相同的两列光波相遇叠加
不 条纹宽度 条纹宽度不等，中பைடு நூலகம்条纹最宽
条纹宽度相等
同 条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
点
中央条纹最亮，越向两侧条纹
亮度 越暗
各条纹亮度基本相等
4.5 光的衍射
唐代诗人王维有这样的诗句：“空山不见人 ，但闻人语响”，描述的是 声波的衍射现象。
波的衍射：波在它传播的方向上遇到障碍物时，波可以绕过障碍物继续 传播的现象.
既然光也是一种波，为什么在日常生活中我们一般观察不到光的衍射， 而且常常说“光沿直线传播”呢？
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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？
一、衍射现象 1.圆孔衍射
【实验探究一】
利用激光演示仪发出的激光按直径大、中、
小（直径分别为2mm、1mm、0.6mm）的顺序分
别照到三个大小不一的圆孔上，并将其投射在墙面
上，然后用手机将黑板上形成的光的图样通过电脑 在屏幕上显示出来。请认真观察随着圆孔直径的减 小，光的图样如何变化？
光的衍射现象 当光通过很窄的缝、很小的孔或者
单缝衍射图样特征
2.对于同一色光，单缝越窄的中央条纹越宽， 各条纹间距越大，亮度越低。 对于同一单缝，光波波长越长的中央亮纹 越宽，条纹间距越大。
简单分析衍射图样的形成
当光传播到狭缝或圆孔时，可把缝或圆孔 看成许许多多个点光源，这些点光源发出 的光在屏上相遇叠加有的相互加强，有的 相互减落形成了明暗相间的衍射图样。
单缝衍射图样特征
实验结论
1.中央亮纹宽而亮，两侧条纹具有对称性， 但迅速的减小减弱。 2.对同一单缝，红光衍射条纹的中央亮纹 及条纹间距比蓝光的宽。 3.对同一色光，单缝窄的中央条纹宽，各
条纹间距大，但亮度较低。
白光的单缝衍射
【实验探究三】
利用单缝衍射观察片观察白光（讲台
桌上的日光灯）的衍射条纹。
3.光绕过障碍物的衍射
泊松亮斑
光绕过障碍物的衍射
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
思考与讨论
1．光的衍射现象说明了什么？ ①光的衍射现象说明了光是一种波（具有 波动性） ②光沿直线传播是有条件的（同一均匀介 质） 2．光产生明显衍射的条件是什么？
A．红 B．红 C．蓝 D．蓝
黄 紫 紫 黄
蓝 蓝 红 红
紫 黄 黄 紫
小结
一、产生明显衍射现象的条件：孔、缝 或障碍物的尺寸跟光的波长相差不 多或比光的波长更小。 二、衍射条纹的特征： 1．中央亮纹宽而亮，两侧条纹具有对 称性，但迅速的减小减弱。 2．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。
思考与讨论
1. 行人隔墙听到墙内佳人的笑声，
这是什么物理现象？ 2. 什么是波的衍射现象？波产生明 显衍射的条件是什么？
引入课题
衍射是波特有的现象，光也是一种
波，那么光是否也会产生衍射现象？若
会产生，那墙外的行人为何只闻佳人笑，
却无缘见到佳人貌呢？ 我们在实验室如何操作才能观察到 光的衍射现象呢？
光产生明显衍射的条件
孔、缝或障碍物的尺寸跟光的波长相差不 多或比光的波长更小。 实验证明，对波长为λ（数量级10-7m） 的光波来说，障碍物或孔的尺寸的数量 级在103λ以上时，衍射现象不明显，可 按直线传播处理；在102λ～10λ时，衍射 现象显著，出现明暗相间的条纹；在比 波长λ还小时，衍射现象更为明显。即障 碍物尺寸是波长几百倍时，对光波来说， 仍可认为是衍射条件中的“差不多”。
三、光的衍射的应用
请大家课后自行阅读教材《衍射对分辨率 的影响》及《衍射光栅》部分的内容，并 思考生活中还有哪些光的衍射现象。
例题2
如图所示是4幅明暗相间的条纹图样，分别是红 光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干 涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成 的衍射图样（黑色部分表示亮纹）。则下面的四 幅图从左到右排列，亮条纹的颜色依次是（ B ）
小结
三、光的衍射条纹与单缝的宽度、光的波 长的定性关系： 1．对于同一色光，单缝（或孔）越小，中 央条纹越宽，各条纹间距越大，但亮 度越低。 2．对于同一单缝（或孔），光波波长越长 的中央亮纹越宽，条纹间距越大。 四、双缝干涉与单缝衍射都是光波叠加的结 果，但双缝干涉条纹是等间距的亮度基 本相等的条纹，而单缝衍射条纹是不均 匀的
红光双缝干涉条纹
双缝干涉 条纹 条纹宽度相等 宽度 不 条纹 各相邻条纹等 同 间距 间距 点 条纹 清 晰 条 纹 ， 亮 度 亮度 基本相等 相同点
单缝衍射
条中央最宽，两 边迅速变窄 各相邻条纹间距 不等 中央条纹最亮， 两边迅速变暗
红光单缝衍射条纹
白光双缝干涉条纹
白单缝衍射条纹 波特有的现象，都属于波的叠加；都 有明暗相间的条纹