高中物理《光的衍射》精品課件.ppt

人接收的信息有90 來自眼睛看到的光 光給了我們多姿多彩的世界 光的衍射 既然光是一種波 為什么我們?nèi)粘Ｉ钪杏^察不到光的衍射現(xiàn)象 而常?？吹降氖枪庋刂本€傳播的呢 光的衍射 復習提問 問題1 什么是波的衍射現(xiàn)象 問題2 發(fā)生明顯衍射的條件是什么 波在它傳播的方向上遇到障礙物或孔時 波繞到障礙物陰影里去繼續(xù)傳的現(xiàn)象叫波的衍射 障礙物或孔的尺寸跟波長差不多或比波長小 光的干涉現(xiàn)象反映了光的波動性 而波動性的另一特征是波的衍射現(xiàn)象 光是否具有衍射現(xiàn)象呢 如果有衍射現(xiàn)象 為什么在日常生活中我們沒有觀察到光的衍射現(xiàn)象呢 水波 聲波都會發(fā)生衍射現(xiàn)象 它們發(fā)生衍射的現(xiàn)象特征是什么 光的衍射 一切波都能發(fā)生衍射 通過衍射把能量傳到陰影區(qū)域 能夠發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸跟波長差不多 取一個不透光的屏 在它的中間裝上一個寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫 用平行的單色光照射 在縫后適當距離處放一個像屏 激光束 調(diào)節(jié)狹縫寬窄 像屏 一單縫衍射 波長很短400 700nm 一單縫衍射 單縫衍射條紋的特征 一單縫衍射 1 中央亮紋寬而亮 2 兩側條紋具有對稱性 明暗相間且不等距 單縫衍射與雙縫干涉條紋和區(qū)別 各明紋或暗紋寬度 亮度基本相等 中央條紋最寬最亮 兩側條紋寬度 亮度逐漸減小 干涉條紋 衍射條紋 觀察下列衍射圖樣 分析衍射規(guī)律 單縫衍射規(guī)律 1 波長一定時 單縫越窄 中央條紋越寬 各條紋間距越大 衍射越明顯 2 單縫不變時 波長大的中央亮紋越寬 條紋間隔越大 衍射越明顯 3 白光 白熾燈 的單縫衍射條紋為中央亮 兩側為彩色條紋 且外側呈紅色 靠近光源的內(nèi)側為紫色 改變縫寬 改變波長 光的衍射 1衍射圖樣 明暗相間且不等距條紋 中央亮紋 2單縫衍射規(guī)律 3 衍射條件 縫的尺寸接近波長或比波長還要小 一 單縫衍射 1 波長一定時 單縫越窄 中央條紋越寬 各條紋間距越大 2 單縫不變時 波長大的中央亮紋越寬 條紋間隔越大 3 白光的單縫衍射條紋為中央亮 兩側為彩色條紋 且外側呈紅色 靠近光源的內(nèi)側為紫色 A B S 1 孔較大時 屏上出現(xiàn)清晰的光斑 圓孔衍射 二圓孔衍射 A B S 2 孔較小時 屏上出現(xiàn)衍射花樣 亮暗相間的不等間距的圓環(huán) 這些圓環(huán)的范圍遠遠超過了光沿直線傳播所能照明的范圍 原因 來自單縫或圓孔上不同位置的光 在屏上疊加的結果 圓孔衍射 S 光的衍射 1衍射圖樣 明暗相間且不等距條紋 中央亮紋 2單縫衍射規(guī)律 3衍射條件 縫的尺寸接近波長或比波長還要小 一 單縫衍射 二 圓孔衍射 1衍射圖樣 明暗相間且不等距的同心圓環(huán) 中央亮斑 2衍射條件 孔的尺寸接近波長或比波長還要小 三光繞過障礙物的衍射 不只是狹縫和圓孔 各種不同形狀的物體都能使光發(fā)生衍射 歷史上曾有一個著名的衍射圖樣 泊松亮斑 實驗 在光束中放一個不透明圓盤現(xiàn)象 在不透明圓盤的陰影后面 出現(xiàn)了一個亮斑 圓屏衍射 泊松亮斑 圓屏衍射圖樣 泊松亮斑 在其影子的中心有一個亮斑 小圓盤和小圓孔做衍射圖樣特點 圓孔衍射 圓盤衍射 光的衍射現(xiàn)象 不只是狹縫和圓孔 各種不同形狀的物體都能使光發(fā)生衍射 以至使影的輪廓模糊不清 其原因是光通過物體的邊緣而發(fā)生衍射的結果 光的衍射 一 單縫衍射 二 圓孔衍射 三 圓屏衍射 1衍射圖樣 明暗相間的不等距的同心圓環(huán) 中心有一個亮斑 泊松亮斑 2衍射條件 屏的尺寸接近波長或比波長還要小 小結1 光在沒有障礙物的均勻介質中 直線傳播 2 在孔或障礙物的尺寸比波長差不多或還小 光就發(fā)生衍射 3 光的衍射并沒有否定光的直線傳播 而是指出了它的適用范圍和它的局限性 4 縫 孔或障礙物的尺寸可以跟光的波長相比 甚至比波長還小時 衍射現(xiàn)象明顯 透射光棚 在玻璃片上刻有許多等寬而又間距相等的平行刻痕 刻痕產(chǎn)生漫反射而不太透光 未刻的部分相當于透光的狹縫 一般每毫米有幾十到幾千個狹縫 反射光柵 在高反射率的金屬上刻痕 六衍射光柵 練一練 1 下列屬于光的衍射現(xiàn)象的是 A雨后天空出現(xiàn)的絢麗的彩虹B陽光下肥皂膜上的彩色條紋C太陽光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋D眼睛透過紗巾看到的燈光的條紋E眼睛瞇成一條線看到的發(fā)光的電燈周圍有彩色花紋 DE 2 下列關于單縫衍射的說法中 正確的是A和光的雙縫干涉圖樣相同B各亮條紋的寬度不同而亮度相同C各亮條紋的寬度相同而亮度不同D中央亮條紋的寬度最寬 亮度最亮 D 3 用單色光通過小圓盤和小圓孔做衍射實驗時 在光屏上得到衍射圖形 它們的特征是A 用小圓盤時中央是暗的 用小圓孔時中央是亮的B 中央均為亮點的同心圓形條紋C 中央均為暗點的同心圓形條紋D 用小圓盤時中央是亮的 用小圓孔時中央是暗的 B 4 我們經(jīng)?？梢钥吹?凡路邊施工處總掛有紅色的電燈 這除了紅色光容易引起人的視覺注意以外 還有一個重要的原因 這一原因是紅色光A 比其他色光更容易發(fā)生衍射B 比其他可見光更容易發(fā)生干涉C 比其他可見光更容易發(fā)生反射D 比其他可見光更容易發(fā)生折射 A 5 關于衍射下列說法正確的是A 衍射現(xiàn)象中衍射花樣有亮暗條紋的出現(xiàn)是光的疊加的結果B 雙縫干涉中也存在著光的衍射現(xiàn)象C 影的存在是一個與衍射現(xiàn)象相矛盾的客觀事實D 一切波都可以產(chǎn)生衍射 ABD 6 用點燃的蠟燭照亮一個帶有圓孔的遮光板 當圓孔的直徑由數(shù)厘米逐漸減小為零的過程中 位于遮光板后面的屏上將依次出現(xiàn)的現(xiàn)象是 圓形亮斑 燭煙的像 明暗相間的圓環(huán) 7 關于光的衍射 A是光在傳播中繞過障礙物發(fā)生彎曲的現(xiàn)象B衍射條紋圖樣是光波相互疊加的結果C為光的波動說提供了有力的證據(jù)D完全否定了光的直線傳播的理論 BC 8 如圖所示是用游標卡尺兩測腳間的狹縫觀察日光燈光源時所看到的四個現(xiàn)象 當游標卡尺兩測腳間的狹縫寬度從0 8mm逐漸變小時 所看到的四個圖像的順序是 abcd 練習1 用單色光照射雙縫 在像屏上觀察到明暗相間的干涉條紋 現(xiàn)用遮光板將其中的一個縫擋住 則像屏上觀察到A 寬度均勻的明暗相間的條紋 B 中央亮而寬 兩邊窄而暗條紋 C 一條亮紋