1、2021/7/261(最新整理)光的衍射公开课2021/7/262光的衍射光的衍射2021/7/263 复习提问复习提问问题问题1.1.什么是波的衍射现象？问题问题2.2.发生明显衍射的条件是什么？波可以绕过障碍物继续传播的现象。波可以绕过障碍物继续传播的现象。障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。2021/7/264 光的干涉现象反映了光的波动性，而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？否具有衍射现象呢？光波波长很短光波波长很短 400-700nm 如果有衍射现象，为
2、什么在日常生如果有衍射现象，为什么在日常生活中我们没有观察到光的衍射现象呢？活中我们没有观察到光的衍射现象呢？2021/7/265激光束调节狭调节狭缝宽窄缝宽窄光光屏屏光的衍射光的衍射2021/7/266单击画面观看录像光的衍射光的衍射2021/7/267单缝衍射条纹的特征1、明暗相间不等距的条纹，中央为亮纹。2、中央条纹最宽最亮，两侧的条纹变暗变窄。光的衍射光的衍射2021/7/268观察下列衍射图样，分析衍射规律：观察下列衍射图样，分析衍射规律：单缝衍射规律单缝衍射规律1 1、波长（颜色）一定时，单缝越、波长（颜色）一定时，单缝越窄窄,中央条纹越宽，各条纹间距越中央条纹越宽，各条纹间距越大
3、大 。(衍射越明显衍射越明显)2 2、单缝不变时，波长大的光、单缝不变时，波长大的光（红光）中央亮纹越宽，条（红光）中央亮纹越宽，条纹间隔越大纹间隔越大(衍射越明显衍射越明显)3 3、白光的单缝衍射中央为白色条、白光的单缝衍射中央为白色条纹纹,两侧为彩色条纹，且外侧呈红两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，内侧为紫色色，内侧为紫色改变缝宽改变缝宽改变波长改变波长2021/7/269 3 3、白光的单缝衍射中央为白色条纹、白光的单缝衍射中央为白色条纹,两侧为彩色条两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，内侧为紫色纹，且外侧呈红色，内侧为紫色2021/7/2610圆孔衍射圆孔衍射ABS 1、孔较大时孔较大时屏屏上出
4、现清晰的光斑上出现清晰的光斑2021/7/2611圆孔衍射圆孔衍射ABS 2、孔较小时孔较小时屏上屏上出现衍射花样出现衍射花样明暗相间的不等间距的明暗相间的不等间距的圆环，圆环，这些圆环的范围这些圆环的范围远远超过了光沿直线传远远超过了光沿直线传播所能到达的范围。播所能到达的范围。原因原因:来自单缝或圆孔上不同位置来自单缝或圆孔上不同位置的光的光,在屏上叠加时加强或减弱的在屏上叠加时加强或减弱的结果结果.2021/7/2612 不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的障碍物（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光的衍射光的衍射2021/7/2613实
5、验：在光束中放一个实验：在光束中放一个不透明小圆盘不透明小圆盘圆盘衍射圆盘衍射现象：现象：在不透明圆盘的阴影后面，在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。出现了一个亮斑。泊松亮斑泊松亮斑2021/7/2614圆孔衍射和圆盘衍射图样比较圆孔衍射和圆盘衍射图样比较圆孔衍射圆孔衍射圆盘衍射圆盘衍射2021/7/26151、研究表明，我们平时所说的、研究表明，我们平时所说的“光沿直线传播光沿直线传播”只是一种只是一种特殊情况特殊情况。光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播。光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比波长大得多的情况下，衍射现象的，在障碍物的尺寸比波长大得多的情况下，衍射
6、现象不明显，可以认为光是沿直线传播的。但是在障碍物的不明显，可以认为光是沿直线传播的。但是在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，衍射现象十分明显，这就不能说光沿直线传播了。，衍射现象十分明显，这就不能说光沿直线传播了。2、光的衍射并没有否定光的直线传播，而是指出了它的适光的衍射并没有否定光的直线传播，而是指出了它的适用范围和它的局限性。用范围和它的局限性。小结小结2021/7/2616红光红光光的干涉光的干涉光的衍射光的衍射产生条件产生条件图样特点图样特点共同点共同点红光红光光的干涉和光的衍射的比较光的干涉和光的衍射的比较频
7、率相同的两列相干光波叠加频率相同的两列相干光波叠加 只要缝或障碍物足够小只要缝或障碍物足够小明暗相间、等间距、明暗相间、等间距、等亮度等亮度明暗相间、中间较宽明暗相间、中间较宽较亮，两边对称亮度较亮，两边对称亮度逐渐减弱逐渐减弱都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或减弱的结果。或减弱的结果。都是波特有的现象，表明光是一种波。都是波特有的现象，表明光是一种波。2021/7/26171 1、衍射光栅是由、衍射光栅是由许多许多等宽等宽的狭缝的狭缝等距离等距离的排列起来形成的的排列起来形成的光学仪器。光学仪器。2 2、增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度变窄，
8、亮度增加。、增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。3 3、种类：透射光栅和反射光栅。、种类：透射光栅和反射光栅。衍射光栅衍射光栅2021/7/26181对于衍射现象的分析正确的是（对于衍射现象的分析正确的是（）A光的衍射是光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象光的衍射是光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象.B光的衍射完全否定了光的直线传播的结论光的衍射完全否定了光的直线传播的结论.C光的衍射为光的波动说提供了有力的证据光的衍射为光的波动说提供了有力的证据.D光的衍射条纹图样是光波相叠加的结果光的衍射条纹图样是光波相叠加的结果.ACD2021/7/26192.2.如图所示，如图所示，a
9、 a、b b、c c、d d四个图是不同的单色光形四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样分析各图样的特点可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（）以得出的正确结论是（）A Aa a、b b是光的干涉图样是光的干涉图样 B Bc c、d d是光的干涉图样是光的干涉图样 C C形成形成a a图样光的波长比形成图样光的波长比形成b b图样光的波长短图样光的波长短 D D形成形成c c图样光的波长比形成图样光的波长比形成d d图样光的波长短图样光的波长短 A2021/7/26203.一个不透光的薄板上有两条平行的窄缝，有一频率单一一个不透光的薄板上有两条平行的窄缝，
10、有一频率单一的红光通过两窄缝在与薄板平行的屏上呈现明暗相间的间的红光通过两窄缝在与薄板平行的屏上呈现明暗相间的间隔均匀的红色条纹，若将其中一窄缝挡住让另一缝通过红隔均匀的红色条纹，若将其中一窄缝挡住让另一缝通过红光，则在屏上可观察到（光，则在屏上可观察到（）A明暗与原来相同，间隔均匀的红色条纹明暗与原来相同，间隔均匀的红色条纹B明暗与原来不相同，间隔不均匀的红色条纹明暗与原来不相同，间隔不均匀的红色条纹C一条红色的条纹一条红色的条纹D既无条纹，也不是一片红光，而是光源的像既无条纹，也不是一片红光，而是光源的像B2021/7/26214单色光照射单缝衍射时（单色光照射单缝衍射时（）A狭缝越窄衍射
11、现象越明显狭缝越窄衍射现象越明显 B狭缝越宽衍射现象越明显狭缝越宽衍射现象越明显 C照射的光的波长越长衍射现象越明显照射的光的波长越长衍射现象越明显 D照射的光的频率越高衍射现象越明显照射的光的频率越高衍射现象越明显AC2021/7/26225 5用黄色光照射不透明的圆板时在圆板的阴影中恰能用黄色光照射不透明的圆板时在圆板的阴影中恰能观察到黄色光斑，若分别用红色光观察到黄色光斑，若分别用红色光,绿色光和紫色光照射绿色光和紫色光照射圆板一定能观察到光斑的是：（圆板一定能观察到光斑的是：（）A A红色光红色光B B绿色光绿色光C C紫色光紫色光D D三种色光都能三种色光都能A2021/7/2623
12、2021/7/2624 一切波都能发生衍射，通过衍射把能量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障碍物或孔的尺寸跟波长差不多激光束调节狭缝宽窄像屏光的衍射光的衍射2021/7/2625观察下列衍射图样，分析衍射规律：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光的衍射光的衍射2021/7/2626 1、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大 2、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 3、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
13、外侧呈红色，内侧为紫色单缝衍射规律光的衍射光的衍射2021/7/2627单缝衍射条纹的特征1、明暗相间的条纹，中央为亮纹。2、中央条纹最宽最亮，两侧的条纹变暗变窄。光的衍射光的衍射2021/7/2628 不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，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钢针的衍射圆孔衍射圆屏衍射光的衍射光的衍射2021/7/2629红光红光双缝干涉图样特点：双缝干涉图样特点：单缝衍射图象特点单缝衍射图象特点：光的干涉和光的衍射的比较光的干涉和光的衍射的比较双缝干涉和单缝衍射双缝干涉和单缝衍射都是光波叠加的
14、都是光波叠加的结果结果,只是干涉条纹是只是干涉条纹是有限的几束光有限的几束光的叠加的叠加,而衍射条纹可认为是而衍射条纹可认为是极多且复杂的相极多且复杂的相干光干光的叠加。的叠加。明暗相间、中间较宽较亮，明暗相间、中间较宽较亮，两边对称亮度逐渐减弱两边对称亮度逐渐减弱明暗相间、等间距等亮度明暗相间、等间距等亮度红光红光2021/7/2630小结小结:光的衍射光的衍射单缝衍射单缝衍射小孔衍射小孔衍射泊松亮斑泊松亮斑明显衍射条件明显衍射条件光的衍射光的衍射2021/7/2631红光红光双缝干涉图样特点：双缝干涉图样特点：单缝衍射图象特点单缝衍射图象特点：光的干涉和光的衍射的比较光的干涉和光的衍射的比较双缝干涉和单缝衍射双缝干涉和单缝衍射都是光波叠加的都是光波叠加的结果结果,只是干涉条纹是只是干涉条纹是有限的几束光有限的几束光的叠加的叠加,而衍射条纹可认为是而衍射条纹可认为是极多且复杂的相极多且复杂的相干光干光的叠加。的叠加。明暗相间、中间较宽较亮，明暗相间、中间较宽较亮，两边对称亮度逐渐减弱两边对称亮度逐渐减弱明暗相间、等间距等亮度明暗相间、等间距等亮度红光红光2021/7/2632
