物理人教版（2019）选择性必修第一册4.5光的衍射（共19张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第一册4.5光的衍射（共19张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 20.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-08-04 20:37:14 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
4.5 光的衍射
选择性必修第一册 第四章 光
复习回顾
1.什么是波的衍射现象？
2.产生明显的衍射现象的条件是什么？
障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。
不考虑能量衰减，波长越长、孔越小、衍射越明显。
波能够绕过障碍物继续传播的现象。
注意：一切波都能发生衍射，衍射是波特有的一种现象
观察与思考：
光的干涉现象反映了光的波动性，说明光是一种波，什么在日常生活中我们观察不到光的衍射，而且常常说“光沿直线传播”呢？
光的衍射实验
一、光的衍射
1.光的衍射：
光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的现象。
2.明显衍射的条件：
障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
3.物理意义：光的衍射现象证明光是一种波。
二、单缝衍射
1.现象：如图所示，点光源S发出的光经过单缝后照射到光屏上，若缝较宽，则光沿直线传播，传播到光屏上的AB区域；
若缝足够窄，则光不再沿直线传播而是传到几何阴影区，在AA'，BB’区出现亮暗相间的条纹，即发生了衍射现象.
A
A
B
B
A
B
2.单色光单缝衍射图样的特点：
①条纹不等间距；
②中央条纹亮而宽；
③两侧条纹较暗较窄，对称分布。
④波长一定时，单缝越窄，现象越明显，中央亮纹越宽越暗
单缝宽度
（2）不同色光或不同宽度单缝衍射条纹的特征
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（波长最长），靠近光源的内侧为紫色（波长最短）。
总结：波长越长、孔越小、衍射越明显。
① 单缝一定，波长越大，衍射 ，中央亮纹越 。
②波长一定，单缝越窄，中央条纹越 ，条纹间距 。
越明显
宽
宽
越大
光的干涉和衍射图样比较
（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，不等距，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。
条纹宽度的影响因素：
（双缝）干涉图样
（单缝）衍射图样
双缝间距越窄，条纹间距越大
单缝宽度越窄，条纹间距越大
（单色光）波长越长，条纹间距越大
（单色光）波长越长，条纹间距越大
单色光形成明暗条纹，白光形成彩色条纹
单色光形成明暗条纹，白光形成彩色条纹
6.各类孔的衍射现象
6.圆孔衍射
孔很大时，出现清晰光斑
孔较小时，出现以中央最亮的光斑为圆心的逐渐变暗的不等距的同心圆，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
7.圆盘衍射——泊松亮斑
(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。
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．
7.圆孔衍射与圆盘衍射
圆孔衍射
圆盘衍射
相同点：均是明暗相间的光环,中心均有亮斑
圆孔衍射的背景是黑暗的,而圆盘衍射图样中的背景是明亮的。
圆孔衍射亮环或暗环间距随半径增大而增大,
圆盘衍射亮环或暗环间距随半径增大而减小；
不同点：圆孔衍射中心亮斑较大,而泊松亮斑较小；
泊松亮斑
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。
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。
圆屏衍射
圆孔衍射
钢针的衍射
例1. (多选)关于光的衍射现象，下列说法正确的是( )
A．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，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
AC
【课堂练习】
二、衍射光栅
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，增加条纹个数，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加．
例2.(多选)如图所示，a、b、c、d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以得出的正确结论是( )
A．a、b是光的干涉图样
B．c、d是光的干涉图样
C．形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短
D．形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长长
【课堂练习】
祝同学们学习愉快
4.5 光的衍射
选择性必修第一册 第四章 光
复习回顾
1.什么是波的衍射现象？
2.产生明显的衍射现象的条件是什么？
障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。
不考虑能量衰减，波长越长、孔越小、衍射越明显。
波能够绕过障碍物继续传播的现象。
注意：一切波都能发生衍射，衍射是波特有的一种现象
观察与思考：
光的干涉现象反映了光的波动性，说明光是一种波，什么在日常生活中我们观察不到光的衍射，而且常常说“光沿直线传播”呢？
光的衍射实验
一、光的衍射
1.光的衍射：
光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的现象。
2.明显衍射的条件：
障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
3.物理意义：光的衍射现象证明光是一种波。
二、单缝衍射
1.现象：如图所示，点光源S发出的光经过单缝后照射到光屏上，若缝较宽，则光沿直线传播，传播到光屏上的AB区域；
若缝足够窄，则光不再沿直线传播而是传到几何阴影区，在AA'，BB’区出现亮暗相间的条纹，即发生了衍射现象.
A
A
B
B
A
B
2.单色光单缝衍射图样的特点：
①条纹不等间距；
②中央条纹亮而宽；
③两侧条纹较暗较窄，对称分布。
④波长一定时，单缝越窄，现象越明显，中央亮纹越宽越暗
单缝宽度
（2）不同色光或不同宽度单缝衍射条纹的特征
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（波长最长），靠近光源的内侧为紫色（波长最短）。
总结：波长越长、孔越小、衍射越明显。
① 单缝一定，波长越大，衍射 ，中央亮纹越 。
②波长一定，单缝越窄，中央条纹越 ，条纹间距 。
越明显
宽
宽
越大
光的干涉和衍射图样比较
（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，不等距，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。
条纹宽度的影响因素：
（双缝）干涉图样
（单缝）衍射图样
双缝间距越窄，条纹间距越大
单缝宽度越窄，条纹间距越大
（单色光）波长越长，条纹间距越大
（单色光）波长越长，条纹间距越大
单色光形成明暗条纹，白光形成彩色条纹
单色光形成明暗条纹，白光形成彩色条纹
6.各类孔的衍射现象
6.圆孔衍射
孔很大时，出现清晰光斑
孔较小时，出现以中央最亮的光斑为圆心的逐渐变暗的不等距的同心圆，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
7.圆盘衍射——泊松亮斑
(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。
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．
7.圆孔衍射与圆盘衍射
圆孔衍射
圆盘衍射
相同点：均是明暗相间的光环,中心均有亮斑
圆孔衍射的背景是黑暗的,而圆盘衍射图样中的背景是明亮的。
圆孔衍射亮环或暗环间距随半径增大而增大,
圆盘衍射亮环或暗环间距随半径增大而减小；
不同点：圆孔衍射中心亮斑较大,而泊松亮斑较小；
泊松亮斑
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。
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。
圆屏衍射
圆孔衍射
钢针的衍射
例1. (多选)关于光的衍射现象，下列说法正确的是( )
A．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，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
AC
【课堂练习】
二、衍射光栅
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，增加条纹个数，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加．
例2.(多选)如图所示，a、b、c、d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以得出的正确结论是( )
A．a、b是光的干涉图样
B．c、d是光的干涉图样
C．形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短
D．形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长长
【课堂练习】
祝同学们学习愉快