沪教版高中物理选修2-3课件 2.3光栅与光的衍射26张PPT

课件26张PPT。光栅与光的衍射课前预习：波的衍射2.发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。1.衍射现象：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。3.衍射现象：是波所特有的现象。 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，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？ 一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．光波波长很短 400-700nm一、单缝衍射 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，用平行的单色光照射，在缝后适当距离处放一个像屏．激光束调节狭缝宽窄像屏1.单缝衍射示意图（1）中央亮纹宽而亮．（2）两侧条纹具有对称性，明暗相间且不等距.2.单缝衍射条纹的特征单缝大小不变，波长越大，衍射越明显，中央亮纹越宽。2.单缝衍射条纹的特征观察下列衍射图样，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．改变缝宽改变波长3.单缝衍射与双缝干涉条纹和区别是明暗相间、等间距的、中央条纹最亮的图像。中央条纹最宽最亮，两侧条纹宽度、亮度逐渐减小。干涉条纹衍射条纹ABS 1.孔较大时——屏上出现清晰的光斑二.圆孔衍射ABS 2.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）二.圆孔衍射S二.圆孔衍射原因:来自单缝或圆孔上不同位置的光,在屏上叠加的结果. 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.三. 圆屏衍射圆屏衍射图样三. 圆屏衍射在其影子的中心有一个亮斑光的衍射现象 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．问题：单缝衍射的条纹比较宽，而且距离中央条纹较远处的条纹亮度也很低，不能达到实用要求。实验表明，增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加。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。四.衍射光栅光栅衍射单缝衍射四.衍射光栅 干涉现象与衍射现象产生的原因及区别
1.产生原因
干涉现象和衍射现象都是由于光的叠加而产生的。对衍射现象来说，小孔处的光源可以看成无数个子波源，它们在空间也会叠加，振动加强的点产生明条纹，振动减弱的点产生暗条纹。
干涉现象中每一个小孔（缝）也能发生衍射，衍射现象中各子光源也能发生干涉，即“干中有衍，衍中有干”。我们称双缝为干涉，单缝或多缝为衍射。
2.二者区别
（1）产生条件不同
光的干涉要求频率相同的两列相干光相遇叠加。只要狭缝或孔足够小，任何光都能发生衍射。
（2）条纹宽度不同
干涉条纹是等宽、等距的，而衍射条纹中央最宽，两侧的亮纹逐渐变窄。
（3）光强分布不同
干涉条纹，从中央明条纹往两侧光强变化很小。衍射条纹的光强分布主要集中在中央亮纹，两侧的亮纹逐渐变暗。
（4）条纹的变化情况不同
干涉条纹间距与波长成正比。衍射条纹与波长有关，但缝宽影响更大。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色散薄膜干涉折射色散课堂小结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课堂小结 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课堂小结4 、我们经常可以看到，凡路边施工处总挂有红色的电灯，这除了红色光容易引起人的视觉注意以外，还有一个重要的原因，这一原因是红色光（ ）
A．比其他色光更容易发生衍射
B．比其他可见光更容易发生干涉
C．比其他可见光更容易发生反射
D．比其他可见光更容易发生折射A课堂小结5 、关于衍射下列说法正确的是
A．衍射现象中衍射花样有亮暗条纹的出现
是光的叠加的结果
B．双缝干涉中也存在着光的衍射现象
C．影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客
观事实
D．一切波都可以产生衍射ABD课堂小结6、关于光的衍射：
A是光在传播中绕过障碍物发生弯曲的现象
B衍射条纹图样是光波相互叠加的结果
C为光的波动说提供了有力的证据
D完全否定了光的直线传播的理论BC课堂小结