高二物理光的衍射

人接收(jiēshōu)的信息有90％來(lái)自眼睛看到的光;光給了我們多姿多彩的世界.光的衍射(yǎnshè)既然光是一種(yīzhǒnɡ)波,為什么我們?nèi)粘Ｉ钪杏^察不到光的衍射現(xiàn)象,而常?？吹降氖枪庋刂本€傳播的呢?光的衍射高二物理組第一頁(yè)，共33頁(yè)。1復(fù)習(xí)(fùxí)提問問題1.什么是波的衍射(yǎnshè)現(xiàn)象？問題2.發(fā)生明顯衍射的條件(tiáojiàn)是什么？波在它傳播的方向上遇到障礙物或孔時(shí)，波繞到障礙物陰影里去繼續(xù)傳的現(xiàn)象叫波的衍射障礙物或孔的尺寸跟波長(zhǎng)差不多或比波長(zhǎng)小。第二頁(yè)，共33頁(yè)。2光的干預(yù)現(xiàn)象反映了光的波動(dòng)性，而波動(dòng)性的另一特征是波的衍射現(xiàn)象，光是否具有衍射現(xiàn)象呢？如果有衍射現(xiàn)象，為什么在日常生活中我們(wǒmen)沒有觀察到光的衍射現(xiàn)象呢？水波、聲波(shēnɡbō)都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，它們發(fā)生衍射的現(xiàn)象特征是什么？光的衍射(yǎnshè)第三頁(yè)，共33頁(yè)。3一切波都能發(fā)生衍射，通過衍射把能量傳到陰影區(qū)域(qūyù)，能夠發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸跟波長(zhǎng)差不多．取一個(gè)不透光的屏，在它的中間裝上一個(gè)寬度可以調(diào)節(jié)(tiáojié)的狹縫，用平行的單色光照射，在縫后適當(dāng)距離處放一個(gè)像屏．激光束調(diào)節(jié)(tiáojié)狹縫寬窄像屏一單縫衍射波長(zhǎng)很短400-700nm第四頁(yè)，共33頁(yè)。4一單縫衍射第五頁(yè)，共33頁(yè)。5單縫衍射條紋(tiáowén)的特征一單縫衍射1、中央(zhōngyāng)亮紋寬而亮．2、兩側(cè)條紋具有對(duì)稱性，明暗(mínɡàn)相間且不等距.第六頁(yè)，共33頁(yè)。6單縫衍射與雙縫干預(yù)條紋(tiáowén)和區(qū)別各明紋或暗紋寬度、亮度根本(gēnběn)相等.中央條紋(tiáowén)最寬最亮,兩側(cè)條紋(tiáowén)寬度、亮度逐漸減?。深A(yù)條紋衍射條紋第七頁(yè)，共33頁(yè)。7觀察以下衍射圖樣，分析(fēnxī)衍射規(guī)律：?jiǎn)慰p衍射規(guī)律(guīlǜ)1、波長(zhǎng)一定時(shí)，單縫越窄,中央條紋越寬，各條紋間距越大．(衍射(yǎnshè)越明顯)2、單縫不變時(shí)，波長(zhǎng)大的中央亮紋越寬，條紋間隔越大(衍射越明顯)3、白光〔白熾燈〕的單縫衍射條紋為中央亮,兩側(cè)為彩色條紋，且外側(cè)呈紅色，靠近光源的內(nèi)側(cè)為紫色．改變縫寬改變波長(zhǎng)第八頁(yè)，共33頁(yè)。8光的衍射(yǎnshè)1衍射圖樣：明暗相間且不等距條紋(tiáowén)〔中央亮紋〕2單縫衍射規(guī)律(guīlǜ)3．衍射條件：縫的尺寸接近波長(zhǎng)或比波長(zhǎng)還要小

一、單縫衍射

1)波長(zhǎng)一定時(shí)，單縫越窄,中央條紋越寬，各條紋間距越大．2)單縫不變時(shí)，波長(zhǎng)大的中央亮紋越寬，條紋間隔越大

3)白光的單縫衍射條紋為中央亮,兩側(cè)為彩色條紋，

且外側(cè)呈紅色，靠近光源的內(nèi)側(cè)為紫色．第九頁(yè)，共33頁(yè)。9ABS1、孔較大時(shí)——屏上出現(xiàn)清晰(qīngxī)的光斑圓孔衍射(yǎnshè)第十頁(yè)，共33頁(yè)。10二圓孔衍射(yǎnshè)ABS2、孔較小時(shí)——屏上出現(xiàn)衍射把戲〔亮暗相間(xiāngjiàn)的不等間距的圓環(huán)，這些圓環(huán)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了光沿直線傳播所能照明的范圍〕原因(yuányīn):來(lái)自單縫或圓孔上不同位置的光,在屏上疊加的結(jié)果.第十一頁(yè)，共33頁(yè)。11圓孔衍射(yǎnshè)S第十二頁(yè)，共33頁(yè)。12光的衍射(yǎnshè)1衍射圖樣：明暗(mínɡàn)相間且不等距條紋〔中央亮紋〕2單縫衍射規(guī)律(guīlǜ)3衍射條件：縫的尺寸接近波長(zhǎng)或比波長(zhǎng)還要小

一、單縫衍射二、圓孔衍射1衍射圖樣：明暗相間且不等距的同心圓環(huán)．〔中央亮斑〕2衍射條件：孔的尺寸接近波長(zhǎng)或比波長(zhǎng)還要小

第十三頁(yè)，共33頁(yè)。13三光繞過障礙物的衍射(yǎnshè)不只是狹縫和圓孔，各種不同形狀的物體(wùtǐ)都能使光發(fā)生衍射，歷史上曾有一個(gè)著名的衍射圖樣——泊松亮斑．實(shí)驗(yàn)：在光束中放一個(gè)不透明圓盤(yuánpán)現(xiàn)象：在不透明圓盤(yuánpán)的陰影后面，出現(xiàn)了一個(gè)亮斑。第十四頁(yè)，共33頁(yè)。14圓屏衍射(yǎnshè)泊松亮斑圓屏衍射圖樣第十五頁(yè)，共33頁(yè)。15泊松亮斑在其影子的中心(zhōngxīn)有一個(gè)亮斑第十六頁(yè)，共33頁(yè)。16小圓盤(yuánpán)和小圓孔做衍射圖樣特點(diǎn)圓孔衍射(yǎnshè)圓盤衍射第十七頁(yè)，共33頁(yè)。17光的衍射(yǎnshè)現(xiàn)象不只是狹縫和圓孔，各種不同形狀的物體都能使光發(fā)生(fāshēng)衍射，以至使影的輪廓模糊不清，其原因是光通過物體的邊緣而發(fā)生(fāshēng)衍射的結(jié)果．圓屏衍射圓孔衍射鋼針的衍射第十八頁(yè)，共33頁(yè)。18光的衍射(yǎnshè)一、單縫衍射二、圓孔衍射(yǎnshè)三、圓屏衍射(yǎnshè)1衍射圖樣：明暗相間的不等距的同心圓環(huán)，中心有一個(gè)亮斑〔泊松亮斑〕

2衍射條件：屏的尺寸接近波長(zhǎng)或比波長(zhǎng)還要小

第十九頁(yè)，共33頁(yè)。19小結(jié)1、光在沒有障礙物的均勻介質(zhì)(jièzhì)中，直線傳播。2、在孔或障礙物的尺寸比波長(zhǎng)差不多或還小，光就發(fā)生衍射。3、光的衍射并沒有否認(rèn)光的直線傳播，而是指出了它的適用范圍和它的局限性。4、縫、孔或障礙物的尺寸可以跟光的波長(zhǎng)相比，甚至比波長(zhǎng)還小時(shí)，衍射現(xiàn)象明顯。第二十頁(yè)，共33頁(yè)。20透射光棚:在玻璃片上刻有許多等寬而又間距相等的平行刻痕，刻痕產(chǎn)生漫反射而不太透光，未刻的局部(júbù)相當(dāng)于透光的狹縫,一般每毫米有幾十到幾千個(gè)狹縫。反射光柵:在高反射率的金屬上刻痕.六衍射(yǎnshè)光柵N=1N=2N=3N=4第二十一頁(yè)，共33頁(yè)。21練一練1、以下屬于光的衍射(yǎnshè)現(xiàn)象的是：A雨后天空出現(xiàn)的絢麗的彩虹B陽(yáng)光下肥皂膜上的彩色條紋C太陽(yáng)光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋D眼睛透過紗巾看到的燈光的條紋E眼睛瞇成一條線看到的發(fā)光的電燈周圍有彩色花紋DE第二十二頁(yè)，共33頁(yè)。222、以下關(guān)于單縫衍射的說法中，正確(zhèngquè)的選項(xiàng)是A和光的雙縫干預(yù)圖樣相同B各亮條紋的寬度不同而亮度相同C各亮條紋的寬度相同而亮度不同D中央亮條紋的寬度最寬，亮度最亮D第二十三頁(yè)，共33頁(yè)。233、用單色光通過小圓盤和小圓孔做衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，在光屏上得到衍射圖形，它們的特征是A．用小圓盤時(shí)中央(zhōngyāng)是暗的，用小圓孔時(shí)中央(zhōngyāng)是亮的B．中央(zhōngyāng)均為亮點(diǎn)的同心圓形條紋C．中央(zhōngyāng)均為暗點(diǎn)的同心圓形條紋D．用小圓盤時(shí)中央(zhōngyāng)是亮的，用小圓孔時(shí)中央(zhōngyāng)是暗的B第二十四頁(yè)，共33頁(yè)。244、我們經(jīng)?？梢钥吹剑猜愤吺┕ぬ幙倰煊屑t色的電燈，這除了紅色光容易引起(yǐnqǐ)人的視覺注意以外，還有一個(gè)重要的原因，這一原因是紅色光A．比其他色光更容易發(fā)生衍射B．比其他可見光更容易發(fā)生干預(yù)C．比其他可見光更容易發(fā)生反射D．比其他可見光更容易發(fā)生折射A第二十五頁(yè)，共33頁(yè)。255、關(guān)于衍射以下說法正確的選項(xiàng)是A．衍射現(xiàn)象中衍射把戲(bǎxì)有亮暗條紋的出現(xiàn)是光的疊加的結(jié)果B．雙縫干預(yù)中也存在著光的衍射現(xiàn)象C．影的存在是一個(gè)與衍射現(xiàn)象相矛盾的客觀事實(shí)D．一切波都可以產(chǎn)生衍射ABD第二十六頁(yè)，共33頁(yè)。266、用點(diǎn)燃的蠟燭照亮一個(gè)帶有圓孔的遮光板，當(dāng)圓孔的直徑由數(shù)厘米逐漸減小為零的過程中，位于遮光板后面(hòumian)的屏上將依次出現(xiàn)的現(xiàn)象是：______________________；___________．圓形亮斑燭煙的像明暗(mínɡàn)相間的圓環(huán)第二十七頁(yè)，共33頁(yè)。277、關(guān)于光的衍射：A是光在傳播中繞過障礙物發(fā)生彎曲的現(xiàn)象(xiànxiàng)B衍射條紋圖樣是光波相互疊加的結(jié)果C為光的波動(dòng)說提供了有力的證據(jù)D完全否認(rèn)了光的直線傳播的理論BC第二十八頁(yè)，共33頁(yè)。288.如下圖是用游標(biāo)卡尺兩測(cè)腳間的狹縫觀察日光燈光源時(shí)所看到的四個(gè)現(xiàn)象.當(dāng)游標(biāo)卡尺兩測(cè)腳間的狹縫寬度從逐漸變小時(shí),所看到的四個(gè)圖像(túxiànɡ)的順序是.abcd第二十九頁(yè)，共33頁(yè)。29練習(xí)(liànxí)1用單色光照射雙縫，在像屏上觀察到明暗相間的干預(yù)條紋(tiáowén)，現(xiàn)用遮光板將其中的一個(gè)縫擋住，那么像屏上觀察到A、寬度均勻的明暗相間的條紋(tiáowén)。B、中央亮而寬，兩邊窄而暗條紋(tiáowén)。C、一條亮紋。D、一片亮光。【B】第三十頁(yè)，共33頁(yè)。3010：觀察實(shí)驗(yàn)答復(fù)(dáfù)以下問題1.在觀察光的衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中,通過緊靠眼睛的卡尺測(cè)腳形成的狹縫,觀看遠(yuǎn)處的日光燈管或線狀白熾燈絲(燈管或燈絲都要平行于狹縫),可以(kěyǐ)看到A.黑白相間的直條紋B.黑白相間的弧形條紋C.彩色的直條紋D.彩色的弧形條紋.【C】第三十一頁(yè)，共33頁(yè)。31牧神記牧神記stz79qus來(lái)，本來(lái)也想著，臨走之前一定要再見一見你們的。一來(lái)吧，我爹娘對(duì)你們那么念念不忘，我來(lái)看看你們兄妹三個(gè)，也算是對(duì)他們盡點(diǎn)兒孝道啊。這二來(lái)呢，我自己也真得很想再見一見你們。你們小小年紀(jì)，能把事情做到這個(gè)份兒上，很不容易啊！只是，這走到臨頭了，又感覺心里邊實(shí)在是太沉重，反而躲著不想見了呢。〞聽了老房東兒子這些肺腑之言，耿正除了感慨唏噓，似乎找不出來(lái)任何的寬慰話語(yǔ)了。他只是堅(jiān)持請(qǐng)這位叔叔進(jìn)家敘話，非常誠(chéng)懇地說：“叔您無(wú)論如何得進(jìn)來(lái)坐坐，吃了午飯?jiān)僮甙?！我妹妹前些天還說了，等過年歇業(yè)了的時(shí)候，我們就專門去一趟縣城看望兩位老人家呢！哪里想到……〞那日中午，耿英精心為這位心情不佳的叔叔做了力所能及的豐富(fēngfù)飯菜……飯后，耿正去附近的祭祀用品店里買回來(lái)一大堆各色祭品。耿英把這些祭品用雙層的整張黃表紙包好了，含著眼淚對(duì)就要告辭返回縣城的叔叔說：“替我們?cè)跔敔敽湍棠痰膲炆蠠税?！告訴兩位老人家，我們會(huì)永遠(yuǎn)想念他們！〞送走老房東的兒子后，兄妹三人的心情一直沉重了好一陣子。耿英難過地說：“唉，這可真是人生無(wú)常??！就那么一場(chǎng)瘟疫，多么仁慈善良的兩個(gè)老人啊，年紀(jì)還不是很大呢，就這樣給沒了……〞耿正說：“是啊，人生實(shí)在是太無(wú)常了！倘假設(shè)沒有那場(chǎng)瘟疫，梁爺爺和梁奶奶也不至于就那么給沒了的。雖然他們的年紀(jì)是大了一些，但一直還在開著這個(gè)小飯店呢！〞耿直聽哥哥說到了梁爺爺和梁奶奶，就眨巴著一雙機(jī)靈的大眼睛說：“所以啊，咱們一定要好好地開這個(gè)小飯店，讓梁爺爺和梁奶奶快樂！咱娘說過，去世了的親人會(huì)在天上看著呢！〞耿正沒有說話，只是搖頭苦笑著摸摸弟弟的腦袋，然后輕輕地嘆了一口氣。這個(gè)“梁計(jì)小飯店〞重新開張以來(lái)，盡管耿正兄妹三人一直在想方設(shè)法努力地經(jīng)營(yíng)著，但其生意卻一直看不到有多大的起色。每日里來(lái)這里吃飯，買餅的人并不多，而日子倒是一天緊接一天地過去了。后來(lái)，聽說那個(gè)可惡的飛賊已經(jīng)被縣衙的捕快抓獲，景德鎮(zhèn)上臨時(shí)安插的那個(gè)只有兩三個(gè)人的巡捕房也隨之撤走了。再后來(lái)，又聽說那個(gè)飛賊居然在被綁赴刑場(chǎng)的途中掙脫鐐銬逃走了！