高二物理选修3-4 光的衍射
文档属性
| 名称 | 高二物理选修3-4 光的衍射 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 2.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2009-07-09 21:38:00 | ||
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文档简介
课件26张PPT。13.5 光的衍射丰县欢口中学 复习提问问题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。
取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，在缝后适当距离处放一个像屏，用平行的单色光照射。 调节的狭缝的宽窄，如果能在光屏上观察到比狭缝的宽度宽得多的亮区，就证明了光的衍射现象存在。一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域．光的衍射实验 单缝衍射条纹的特征光的衍射明暗相间且不等距条纹（中央为亮纹，两侧亮纹较窄、较暗）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．单缝衍射条纹和干涉条纹 中央亮纹宽而亮
两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗
波长越长，中央亮纹越宽
若照射光是白光，衍射条纹为中央白色亮纹两侧为彩色条纹
条纹等间距
波长越长，亮纹间距越宽
若照射光是白光，干涉条纹为中央白色亮纹两侧为彩色条纹
光的衍射1 衍射图样：明暗相间且不等距条纹 （中央亮纹）? 2 单缝衍射规律? 3．衍射条件：缝的尺寸接近波长或比波长还要小 ? 一、单缝衍射 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．圆孔衍射ABS1、孔较大时——屏上出现清晰的光斑 2、 孔较小时——屏上出现衍射花样明暗相间的间距不等的同心圆环 光的衍射1 衍射图样：明暗相间且不等距条纹 （中央亮纹）? 2 单缝衍射规律? 3 衍射条件：缝的尺寸接近波长或比波长还要小 ? 一、单缝衍射二、圆孔衍射1 衍射图样：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 ? 圆屏衍射泊松亮斑圆屏衍射图样3.圆屏衍射泊松亮斑：光照在一个不透明的小圆板上，光绕过板的边缘，在屏的中心叠加形成一个亮斑．明暗相间的间距不等的同心圆环，中心有一“泊松亮斑”． 1818年，当法国物理学家菲汉耳提出光的波动理论时，著名数学家泊松根据菲涅耳的理论推算出：把一个不透光的小的圆盘状物放在光束中，在距这个圆盘一定距离的像屏上，圆盘的阴影中心应当出现一个亮斑．人们从未看过和听说过这种现象，因而认为这是荒谬的，所以泊松兴高采烈地宣称他驳倒了菲涅耳的波动理论，菲涅耳接受了这一挑战，精心研究，“奇迹”终于出现了，实验证明圆盘阴影中心确实有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑． 光沿直线传播只是一个近似的规律：当光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多时，可认为光是沿直线传播的，当光的波长与障碍物或孔的尺寸可以相比拟时将产生明显的衍射现象光的衍射现象再次证明光是一种波．干涉与衍射条纹的关系 光的干涉现象和衍射现象都是光具有波动性的有力的实验证据．它们都是由于光的叠加而产生的，但两者的条纹却有如下区别：双缝干涉的条数较多，明(或暗)条纹的间距相等，各亮条纹的亮度差别较小；单缝衍射的条纹的条数较少，明(或暗)条纹的间距不等，中央亮条纹最亮最宽，两侧亮条纹较暗较窄．光的衍射一、单缝衍射二、圆孔衍射三、圆屏衍射1 衍射图样：明暗相间的不等距的同心圆环，中心
有一个亮斑（泊松亮斑） 2 衍射条件：屏的尺寸接近波长或 比波长还要小 ? 光的衍射现象 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．光的衍射一、单缝衍射二、圆孔衍射三、圆屏衍射四、光的衍射1 定义：光离开直线路径绕到障碍物阴影区里去的现象 2 条件：障碍物或孔、屏的尺寸接近波长或比波
长还要小 ? 衍射总是发生光沿直线传播是一种特殊情况
在障碍物的尺寸比光的波长大得多时，衍射不明显，可认为光沿直线传播
在障碍物尺寸可以跟光的波长相比时，有明显的衍射现象衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。可分为透射光栅和反射光栅衍射光栅巩固练习1 声波能绕过一般建筑物，而光波却不能，这
是因为 （ ）
A．光波传播速度太大，偏离直线不明显
B．声波传播速度小，而光波传播速度大
C．建筑物对声波吸收少，而对光波吸收多
D．声波波长长，容易产生衍射；光波波长短，
不易产生衍射D巩固练习2 对于单缝衍射实验现象，以下正确的是（ ）
A．缝的宽度越小，中央亮条纹的宽度越窄
B．缝的宽度越小，中央亮条纹的宽度越宽
C．缝的宽度越大，衍射现象越明显
D．入射光的频率越大，衍射现象越明显B巩固练习3一个不透光的薄板上有两条平行的窄缝，有一频率单一的红光通过两窄缝在与薄板平行的屏上呈现明暗相间的间隔均匀的红色条纹，若将其中一窄缝挡住让另一缝通过红光，则在屏上可观察到（ ）
A．明暗与原来相同，间隔均匀的红色条纹
B．明暗与原来不相同，间隔不均匀的红色条纹
C．一条红色的条纹
D．既无条纹，也不是一片红光，而是光源的像B巩固练习4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巩固练习5 在用单色平行光照射单缝以观察衍射现象时，下面说法正确的是 （ ）
A．缝越窄，衍射现象越明显
B．缝越宽，衍射现象越明显
C．照射光的波长越短，衍射现象越明显
D．照射光的波长越长，衍射现象越明显A D
取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，在缝后适当距离处放一个像屏，用平行的单色光照射。 调节的狭缝的宽窄，如果能在光屏上观察到比狭缝的宽度宽得多的亮区，就证明了光的衍射现象存在。一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域．光的衍射实验 单缝衍射条纹的特征光的衍射明暗相间且不等距条纹（中央为亮纹，两侧亮纹较窄、较暗）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．单缝衍射条纹和干涉条纹 中央亮纹宽而亮
两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗
波长越长，中央亮纹越宽
若照射光是白光，衍射条纹为中央白色亮纹两侧为彩色条纹
条纹等间距
波长越长，亮纹间距越宽
若照射光是白光，干涉条纹为中央白色亮纹两侧为彩色条纹
光的衍射1 衍射图样：明暗相间且不等距条纹 （中央亮纹）? 2 单缝衍射规律? 3．衍射条件：缝的尺寸接近波长或比波长还要小 ? 一、单缝衍射 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．圆孔衍射ABS1、孔较大时——屏上出现清晰的光斑 2、 孔较小时——屏上出现衍射花样明暗相间的间距不等的同心圆环 光的衍射1 衍射图样：明暗相间且不等距条纹 （中央亮纹）? 2 单缝衍射规律? 3 衍射条件：缝的尺寸接近波长或比波长还要小 ? 一、单缝衍射二、圆孔衍射1 衍射图样：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 ? 圆屏衍射泊松亮斑圆屏衍射图样3.圆屏衍射泊松亮斑：光照在一个不透明的小圆板上，光绕过板的边缘，在屏的中心叠加形成一个亮斑．明暗相间的间距不等的同心圆环，中心有一“泊松亮斑”． 1818年，当法国物理学家菲汉耳提出光的波动理论时，著名数学家泊松根据菲涅耳的理论推算出：把一个不透光的小的圆盘状物放在光束中，在距这个圆盘一定距离的像屏上，圆盘的阴影中心应当出现一个亮斑．人们从未看过和听说过这种现象，因而认为这是荒谬的，所以泊松兴高采烈地宣称他驳倒了菲涅耳的波动理论，菲涅耳接受了这一挑战，精心研究，“奇迹”终于出现了，实验证明圆盘阴影中心确实有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑． 光沿直线传播只是一个近似的规律：当光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多时，可认为光是沿直线传播的，当光的波长与障碍物或孔的尺寸可以相比拟时将产生明显的衍射现象光的衍射现象再次证明光是一种波．干涉与衍射条纹的关系 光的干涉现象和衍射现象都是光具有波动性的有力的实验证据．它们都是由于光的叠加而产生的，但两者的条纹却有如下区别：双缝干涉的条数较多，明(或暗)条纹的间距相等，各亮条纹的亮度差别较小；单缝衍射的条纹的条数较少，明(或暗)条纹的间距不等，中央亮条纹最亮最宽，两侧亮条纹较暗较窄．光的衍射一、单缝衍射二、圆孔衍射三、圆屏衍射1 衍射图样：明暗相间的不等距的同心圆环，中心
有一个亮斑（泊松亮斑） 2 衍射条件：屏的尺寸接近波长或 比波长还要小 ? 光的衍射现象 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．光的衍射一、单缝衍射二、圆孔衍射三、圆屏衍射四、光的衍射1 定义：光离开直线路径绕到障碍物阴影区里去的现象 2 条件：障碍物或孔、屏的尺寸接近波长或比波
长还要小 ? 衍射总是发生光沿直线传播是一种特殊情况
在障碍物的尺寸比光的波长大得多时，衍射不明显，可认为光沿直线传播
在障碍物尺寸可以跟光的波长相比时，有明显的衍射现象衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。可分为透射光栅和反射光栅衍射光栅巩固练习1 声波能绕过一般建筑物，而光波却不能，这
是因为 （ ）
A．光波传播速度太大，偏离直线不明显
B．声波传播速度小，而光波传播速度大
C．建筑物对声波吸收少，而对光波吸收多
D．声波波长长，容易产生衍射；光波波长短，
不易产生衍射D巩固练习2 对于单缝衍射实验现象，以下正确的是（ ）
A．缝的宽度越小，中央亮条纹的宽度越窄
B．缝的宽度越小，中央亮条纹的宽度越宽
C．缝的宽度越大，衍射现象越明显
D．入射光的频率越大，衍射现象越明显B巩固练习3一个不透光的薄板上有两条平行的窄缝，有一频率单一的红光通过两窄缝在与薄板平行的屏上呈现明暗相间的间隔均匀的红色条纹，若将其中一窄缝挡住让另一缝通过红光，则在屏上可观察到（ ）
A．明暗与原来相同，间隔均匀的红色条纹
B．明暗与原来不相同，间隔不均匀的红色条纹
C．一条红色的条纹
D．既无条纹，也不是一片红光，而是光源的像B巩固练习4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巩固练习5 在用单色平行光照射单缝以观察衍射现象时，下面说法正确的是 （ ）
A．缝越窄，衍射现象越明显
B．缝越宽，衍射现象越明显
C．照射光的波长越短，衍射现象越明显
D．照射光的波长越长，衍射现象越明显A D