人教版（2019）选择性必修一 4.5 光的衍射 课件(共20张PPT)

(共20张PPT)
第5节 光的衍射
知识回顾
问题1.什么是波的衍射现象？
问题2.发生明显衍射的条件是什么？
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
障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。
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？
1.图样：
明暗相间且不等距条纹 （中央亮纹）
激光束
调节狭缝宽窄
像屏
第5节 光的衍射
一、单缝衍射
观察下列衍射图样，分析衍射规律：
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．(衍射越明显)
2、单缝不变时，波长大的中央亮纹越宽，条纹间隔越大(衍射越明显)
3、白光（白炽灯）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．
改变缝宽
单缝衍射与双缝干涉条纹和区别
各明纹或暗纹宽度、亮度基本相等.
中央条纹最宽最亮,两侧条纹宽度、亮度逐渐减小．
衍射条纹
干涉条纹
2.规律:?
3.衍射条件: 缝的尺寸接近或比波长还要小 ?
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5节 光的衍射
一、单缝衍射
1.图样:
明暗相间且不等距条纹 （中央亮纹）
A
B
S
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）
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
2.规律:?
3.衍射条件: 缝的尺寸接近或比波长还要小 ?
第5节 光的衍射
一、单缝衍射
1.图样:
明暗相间且不等距条纹 （中央亮纹）
二、圆孔衍射
1.图样：明暗相间且不等距的同心圆环(中央亮斑)
2.衍射条件：孔的尺寸接近波长或 比波长还要小
圆孔换圆盘呢？
不透明的圆板在屏幕上形成的阴影中心出现了“泊松亮斑”，验证了菲涅耳的理论预言
三、圆盘衍射
明暗相间的不等距的同心圆环，中心有一个亮斑(泊松亮斑)
1.图样:
圆孔衍射
2.衍射条件:屏的尺寸接近波长或 比波长还小 ?
注意：不只是狭缝、圆孔与圆盘，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．
三缝呢？
四缝呢？
单缝衍射
双缝干涉
中央亮纹的中心位置不好确定
四、光栅衍射
1.结构由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器．
2.衍射图样特点与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加
衍射光栅
1.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。
四、光栅衍射
2.反射光栅:在高反射率的金属上刻痕.
思考：如何让波长更小的X射线产生衍射呢？
五、晶体衍射
五、晶体衍射
总结
1、光在没有障碍物的均匀介质中，直线传播。
2、在孔或障碍物的尺寸比波长差不多或还小，光就发生衍射。
3、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。
4、缝、孔或障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比波长还小时，衍射现象明显。
1、下列属于光的衍射现象的是（ ）
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
DE
课堂练习
2、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
B各亮条纹的宽度不同而亮度相同
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
D
课堂练习
3 、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（ ）
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
B
课堂练习