物理人教版（2019）选择性必修第一册4.5光的衍射（共21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21张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 12.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-12-16 11:07:28 | ||
图片预览
文档简介
(共21张PPT)
4.5 光的衍射
【回顾】波发生明显衍射现象的条件
提问：为什么我们一般都说光沿直线传播呢？
思考：你觉得怎样才能观察到光的衍射？
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，光也具有衍射现象？
一、单缝衍射
1、单缝衍射条纹特征
A、中央亮纹宽而亮．
B、两侧条纹亮纹较窄、较暗，且有对称性．
单色光
狭缝宽度可调
光屏
单缝衍射规律
1、波长一定时，单缝越窄：中央条纹越？各条纹间距越？(衍射越？)
中央条纹越宽(亮度变小)，各条纹间距越大(衍射越明显)
单缝衍射规律
2、单缝不变时，光波波长大的：中央亮纹越？条纹间隔？(衍射越？)
3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央？两侧为彩色条纹，且外侧呈？色，靠近光源的内侧为？色．
宽，大(明显)
白色，外红内紫
总结：波长越长、孔越小、衍射越明显。
思考：干涉条纹与衍射条纹的区别？？
各类孔的衍射现象
A
B
S
1、 孔较大时——屏上出现清晰的光斑
2、 孔较小时——屏上出现衍
射花样
三、圆孔衍射
四、圆盘衍射
实验：光经一个不透明圆盘。
现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。
泊松亮斑
光照到不透明的小圆板上，形成明暗相间的间距不等的同心圆环，在屏上圆板的阴影中心，有一个亮斑，这个亮斑叫“泊松亮斑”
四、圆盘衍射
圆盘和小圆孔的衍射图样对比
圆 衍射
圆 衍射
孔
盘
相同点：
均是 的光环,中心均有 .
不同点：
①圆孔衍射中心亮斑较 ,而泊松亮斑较 ；
②圆孔衍射亮环或暗环间距随半径增大而 ,
圆盘衍射亮环或暗环间距随半径增大而 ；
③圆孔衍射的背景是 的,而圆盘衍射图样中的背景是 的。
大
小
增大
减小
黑暗
明亮
明暗相间
亮斑
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
各种不同形状的障碍物都能是光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，出现明暗相间的条纹。
光沿直线传播是有条件的：
我们通常所说“光沿直线传播”只是一种特殊情况，光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的。
考虑到光的衍射，则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。
当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，衍射现象十分明显，这时就不能说光沿直线传播了。
二、衍射光栅
阅读课本第105页回答如下问题：
新课讲授
(1)什么是衍射光栅？
(2)光栅衍射图样特点与单缝衍射相比有怎样的变化？
有许多 的狭缝 排列起来形成的光学元件。
狭缝的个数越多，衍射条纹的宽度越 ，亮度越 。
衍射图样特点与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变 ，亮度 。
窄
增加
等宽
等距离
窄
亮
(3)衍射光栅的种类: 光栅和 光栅。
反射
透射
新课讲授
课堂总结
光的衍射
光的衍射
衍射现象：光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象。
衍射图样
单缝衍射
圆孔衍射
泊松亮斑
衍射光栅
新课讲授
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
新课讲授
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
新课讲授
例在单缝衍射实验中，仅减小单缝的宽度，则屏上（ ）
A．条纹变宽，光强增强
B．条纹变窄，光强增强
C．条纹变宽，光强减弱
D．条纹变窄，光强减弱
新课讲授
某次光的衍射实验中，观察到如图所示的明暗相间的图样，
则障碍物为( )
A. 很小的不透明圆板
B. 中间有较小圆孔的不透明挡板
C. 很大的不透明圆板
D. 中间有较大圆孔的不透明挡板
4.5 光的衍射
【回顾】波发生明显衍射现象的条件
提问：为什么我们一般都说光沿直线传播呢？
思考：你觉得怎样才能观察到光的衍射？
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，光也具有衍射现象？
一、单缝衍射
1、单缝衍射条纹特征
A、中央亮纹宽而亮．
B、两侧条纹亮纹较窄、较暗，且有对称性．
单色光
狭缝宽度可调
光屏
单缝衍射规律
1、波长一定时，单缝越窄：中央条纹越？各条纹间距越？(衍射越？)
中央条纹越宽(亮度变小)，各条纹间距越大(衍射越明显)
单缝衍射规律
2、单缝不变时，光波波长大的：中央亮纹越？条纹间隔？(衍射越？)
3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央？两侧为彩色条纹，且外侧呈？色，靠近光源的内侧为？色．
宽，大(明显)
白色，外红内紫
总结：波长越长、孔越小、衍射越明显。
思考：干涉条纹与衍射条纹的区别？？
各类孔的衍射现象
A
B
S
1、 孔较大时——屏上出现清晰的光斑
2、 孔较小时——屏上出现衍
射花样
三、圆孔衍射
四、圆盘衍射
实验：光经一个不透明圆盘。
现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。
泊松亮斑
光照到不透明的小圆板上，形成明暗相间的间距不等的同心圆环，在屏上圆板的阴影中心，有一个亮斑，这个亮斑叫“泊松亮斑”
四、圆盘衍射
圆盘和小圆孔的衍射图样对比
圆 衍射
圆 衍射
孔
盘
相同点：
均是 的光环,中心均有 .
不同点：
①圆孔衍射中心亮斑较 ,而泊松亮斑较 ；
②圆孔衍射亮环或暗环间距随半径增大而 ,
圆盘衍射亮环或暗环间距随半径增大而 ；
③圆孔衍射的背景是 的,而圆盘衍射图样中的背景是 的。
大
小
增大
减小
黑暗
明亮
明暗相间
亮斑
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
各种不同形状的障碍物都能是光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，出现明暗相间的条纹。
光沿直线传播是有条件的：
我们通常所说“光沿直线传播”只是一种特殊情况，光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的。
考虑到光的衍射，则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。
当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，衍射现象十分明显，这时就不能说光沿直线传播了。
二、衍射光栅
阅读课本第105页回答如下问题：
新课讲授
(1)什么是衍射光栅？
(2)光栅衍射图样特点与单缝衍射相比有怎样的变化？
有许多 的狭缝 排列起来形成的光学元件。
狭缝的个数越多，衍射条纹的宽度越 ，亮度越 。
衍射图样特点与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变 ，亮度 。
窄
增加
等宽
等距离
窄
亮
(3)衍射光栅的种类: 光栅和 光栅。
反射
透射
新课讲授
课堂总结
光的衍射
光的衍射
衍射现象：光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象。
衍射图样
单缝衍射
圆孔衍射
泊松亮斑
衍射光栅
新课讲授
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
新课讲授
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
新课讲授
例在单缝衍射实验中，仅减小单缝的宽度，则屏上（ ）
A．条纹变宽，光强增强
B．条纹变窄，光强增强
C．条纹变宽，光强减弱
D．条纹变窄，光强减弱
新课讲授
某次光的衍射实验中，观察到如图所示的明暗相间的图样，
则障碍物为( )
A. 很小的不透明圆板
B. 中间有较小圆孔的不透明挡板
C. 很大的不透明圆板
D. 中间有较大圆孔的不透明挡板