高二物理競(jìng)賽：光的衍射課件

第十七章光的衍射一.光的衍射現(xiàn)象注意：如同光的干涉，光的衍射現(xiàn)象是光具有波動(dòng)性的有力證據(jù)為什么日常生活中觀測(cè)不到光的衍射1.光的波長(zhǎng)太短，大部分障礙物的尺寸遠(yuǎn)大于光的波長(zhǎng)但是聲波的衍射很常見2.普通光源為不相干光源為了實(shí)現(xiàn)光的衍射，需滿足的條件：障礙物的尺寸與光的波長(zhǎng)可以相比擬2.使用相干光源用什么原理來(lái)解釋該現(xiàn)象呢？6平面波二、惠更斯—菲涅耳原理（1）t時(shí)候的波面每點(diǎn)都可以看作發(fā)射子波的波源（2）這些子波的包絡(luò)面即新的波面——惠更斯原理惠更斯原理有缺陷未解決問(wèn)題：（1）明暗相間條紋（2）波的傳播方向

波的衍射菲涅耳補(bǔ)充：從同一波陣面上各點(diǎn)發(fā)出的子波是可以相互疊加的。

菲涅耳惠更斯—

菲涅爾原理定量表示：波陣面上面元

(子波波源)子波在P點(diǎn)引起的振動(dòng)振幅并與有關(guān).：時(shí)刻波陣面*（了解即可）夫瑯禾費(fèi)衍射光源、屏與縫相距無(wú)限遠(yuǎn)縫在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)夫瑯禾費(fèi)衍射菲涅爾衍射縫

光源、屏與縫相距有限遠(yuǎn)三、衍射分類17.3光的單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射一、實(shí)驗(yàn)裝置條件：（1）狹縫非常窄（2）滿足夫瑯禾費(fèi)衍射條件一、實(shí)驗(yàn)裝置現(xiàn)象：（1）明暗相間條紋（2）中央明紋又寬又亮，其余依次減弱（3）條紋與入射光、縫寬有關(guān)（1）把單縫分割成若干個(gè)窄條，每個(gè)窄條都可以看成是一個(gè)子波，這些子波性質(zhì)相同二、理論分析——菲涅爾半波帶法（2）相鄰窄條發(fā)出的光波到達(dá)觀察屏后，振動(dòng)方向相反夫瑯禾費(fèi)單縫衍射（衍射角：向上為正，向下為負(fù)）衍射角2、其他各級(jí)條紋AB分為兩個(gè)半波帶結(jié)論：

Q點(diǎn)為暗紋AB分為三個(gè)半波帶結(jié)論：

Q點(diǎn)為亮紋推廣:(明紋)(暗紋)干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）（介于明暗之間）（個(gè)半波帶）

個(gè)半波帶

個(gè)半波帶中央明紋中心干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）討論（1）第一暗紋距中心的距離第一暗紋推導(dǎo)

一定，越大，越大，衍射效應(yīng)越明顯.光直線傳播

增大，減小

一定減小，增大衍射最大第一暗紋的衍射角（2）中央明紋寬度（的兩暗紋間）

(3)其它明紋寬度（相鄰暗紋間距）中央亮紋是其他亮紋寬度的2倍

單縫寬度變化，中央明紋寬度如何變化？越大，越大，衍射效應(yīng)越明顯.

入射波長(zhǎng)變化，衍射效應(yīng)如何變化?總結(jié)重點(diǎn)：1.掌握菲涅爾的半波帶法（例17-3）偶數(shù)個(gè)半波帶：暗紋；奇數(shù)個(gè)半波帶：明紋干涉相消（暗紋）干涉加強(qiáng)（明紋）中央明紋中心2.掌握中央明紋及明紋寬度計(jì)算第一暗紋距中心的距離中央明紋寬度其它明紋寬度（相鄰