物理人教版（2019）选择性必修第一册4.5光的衍射（共16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16张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 6.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-09-19 21:36:39 | ||
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文档简介
(共16张PPT)
4.5 光的衍射
第四章 光
思考：波能够绕过障碍物发生衍射，光也是一种波，为什么在日常生活中我们没有观察到光的衍射现象，而且常常说“光沿直线传播”呢？
提示：能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多。
一、光的衍射
单缝宽0.4mm
单缝宽0.8mm
白光衍射图样
1.1 单缝衍射
一、光的衍射
1.1 单缝衍射
单缝宽0.4mm
单缝宽0.8mm
白光衍射图样
单缝衍射图样的特点
单色光：
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。
白光：中央为白色亮条纹，且最宽最亮；两边为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近光源的内侧为紫色。
一、光的衍射
1.1 单缝衍射规律
观察下列衍射图样，分析衍射规律：
不同色光的单缝衍射
不同波长光的衍射图样：
① 单缝不变，波长越大，衍射越明显，中央亮纹越宽。
②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．
一、光的衍射
光的干涉和衍射图样比较
双缝干涉与单缝衍射图样有啥不同？
一、光的衍射
干涉条纹与衍射条纹的区别
（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，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。
（双缝）干涉图样
（单缝）衍射图样
双缝间距越小，条纹间距越大
单缝宽度越小，条纹间距越大
（单色光）波长越小，条纹间距越小
（单色光）波长越小，条纹间距越小
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
【典例1】如图所示，四个图是不同的单色光采用相同装置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. 是光的干涉图样
B. 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图样的光的波长短
A
一、光的衍射
1.2 圆孔衍射
A
B
S
孔较大时——屏上出现清晰的光斑
孔较小时——屏上出现衍射花样
圆孔衍射现象
几乎沿直线传播
一、光的衍射
1.2 圆孔衍射
光的衍射现象明显的条件：障碍物或孔的尺寸比光的波长小或跟光的波长差不多。
明暗相间条纹产生的原因：来自单缝或圆孔上不同位置的光，通过缝或孔之后
叠加时加强或削弱的结果。
圆孔衍射图样的两个特点
a．单色光的圆孔衍射图样中央亮圆的亮度大，外面是明暗相间的不等距的圆环。越向外，亮环亮度越低．
b．白光的圆孔衍射图样中央亮圆为白色，周围是彩色圆环。
圆孔衍射现象
一、光的衍射
1.3 圆盘衍射
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，历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．
实验：在光束中放一个不透明圆盘
现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。
中心有小亮斑
一、光的衍射
1.4 其他衍射
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
【典例2】在一次观察光衍射的实验中，观察到如图1所示的清晰的明暗相间的图样，那么障碍物应是（黑线为暗纹）( )
A．很小的不透明的圆板
B．很大的中间有大圆孔的不透明的圆板
C．很大的不透明圆板
D．很大的中间有小圆孔的不透明圆板
D
二、衍射光栅
透射光栅: 在一块很平的玻璃片上刻出许多等距的平行刻痕，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，这样就做成了透射光栅。一般每毫米有几十到几千个狭缝。
反射光栅: 在高反射率的金属上刻痕，就可以做成反射光栅。
【练习】在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，分别得到如下四幅图样，以下说法正确的是（ ）
A．甲是双缝干涉图样、丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样
B．乙是单缝衍射图样、丙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样
C．甲是双缝干涉图样、丁是小圆孔衍射图样
D．乙是双缝干涉图样、丙是小圆孔衍射图样
A
光的衍射
光的衍射
衍射光栅
单缝衍射
圆孔衍射
其他衍射
透射光栅
反射光栅
4.5 光的衍射
第四章 光
思考：波能够绕过障碍物发生衍射，光也是一种波，为什么在日常生活中我们没有观察到光的衍射现象，而且常常说“光沿直线传播”呢？
提示：能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多。
一、光的衍射
单缝宽0.4mm
单缝宽0.8mm
白光衍射图样
1.1 单缝衍射
一、光的衍射
1.1 单缝衍射
单缝宽0.4mm
单缝宽0.8mm
白光衍射图样
单缝衍射图样的特点
单色光：
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。
白光：中央为白色亮条纹，且最宽最亮；两边为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近光源的内侧为紫色。
一、光的衍射
1.1 单缝衍射规律
观察下列衍射图样，分析衍射规律：
不同色光的单缝衍射
不同波长光的衍射图样：
① 单缝不变，波长越大，衍射越明显，中央亮纹越宽。
②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．
一、光的衍射
光的干涉和衍射图样比较
双缝干涉与单缝衍射图样有啥不同？
一、光的衍射
干涉条纹与衍射条纹的区别
（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，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。
（双缝）干涉图样
（单缝）衍射图样
双缝间距越小，条纹间距越大
单缝宽度越小，条纹间距越大
（单色光）波长越小，条纹间距越小
（单色光）波长越小，条纹间距越小
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
【典例1】如图所示，四个图是不同的单色光采用相同装置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. 是光的干涉图样
B. 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图样的光的波长短
A
一、光的衍射
1.2 圆孔衍射
A
B
S
孔较大时——屏上出现清晰的光斑
孔较小时——屏上出现衍射花样
圆孔衍射现象
几乎沿直线传播
一、光的衍射
1.2 圆孔衍射
光的衍射现象明显的条件：障碍物或孔的尺寸比光的波长小或跟光的波长差不多。
明暗相间条纹产生的原因：来自单缝或圆孔上不同位置的光，通过缝或孔之后
叠加时加强或削弱的结果。
圆孔衍射图样的两个特点
a．单色光的圆孔衍射图样中央亮圆的亮度大，外面是明暗相间的不等距的圆环。越向外，亮环亮度越低．
b．白光的圆孔衍射图样中央亮圆为白色，周围是彩色圆环。
圆孔衍射现象
一、光的衍射
1.3 圆盘衍射
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，历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．
实验：在光束中放一个不透明圆盘
现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。
中心有小亮斑
一、光的衍射
1.4 其他衍射
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
【典例2】在一次观察光衍射的实验中，观察到如图1所示的清晰的明暗相间的图样，那么障碍物应是（黑线为暗纹）( )
A．很小的不透明的圆板
B．很大的中间有大圆孔的不透明的圆板
C．很大的不透明圆板
D．很大的中间有小圆孔的不透明圆板
D
二、衍射光栅
透射光栅: 在一块很平的玻璃片上刻出许多等距的平行刻痕，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，这样就做成了透射光栅。一般每毫米有几十到几千个狭缝。
反射光栅: 在高反射率的金属上刻痕，就可以做成反射光栅。
【练习】在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，分别得到如下四幅图样，以下说法正确的是（ ）
A．甲是双缝干涉图样、丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样
B．乙是单缝衍射图样、丙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样
C．甲是双缝干涉图样、丁是小圆孔衍射图样
D．乙是双缝干涉图样、丙是小圆孔衍射图样
A
光的衍射
光的衍射
衍射光栅
单缝衍射
圆孔衍射
其他衍射
透射光栅
反射光栅