课程内容
高中物理第十三章第5课《光的衍射》(选修3-4)
光的衍射
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,光是否具有衍射现象呢?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?
水波、声波都会发生衍射现象,它们发生衍射的现象特征是什么?
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。
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,在缝后适当距离放一个像屏。
一、光的衍射
1.光的衍射:
光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的现象叫做光的衍射现象。
2.明显衍射的条件
障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多
3.物理意义
光的衍射现象证明光是一种波
二、单缝衍射
1.单缝衍射条纹的特征
A、中央亮纹宽而亮
B、两侧条纹具有对称性,亮纹较窄、较暗
2.单缝衍射规律
观察下列衍射图样,分析衍射规律
A、波长一定时,单缝窄的中央纹宽,各条纹间距大
B、单缝不变时,光波波长的(红光)中央亮纹越宽,条纹间隔越大
C、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。
3.干涉条纹与衍射条纹的区别
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。
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
双缝间距较小,条纹间距较大
(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
(单缝)衍射图样
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
单色光形成明暗条纹,白光形成彩色条纹
1.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
3.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,历史上曾有一个著名的衍射图样----泊松亮斑。
4.光的衍射现象说明光的直线传播是有条件的
只有在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,光才可以看作是沿直线传播的。
光的衍射
一、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
二、光的衍射常见类型
1.单缝衍射
2.圆孔衍射
3.圆屏衍射
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(D )
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
巩固练习2
对于单缝衍射实验现象,以下正确的是(B )
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
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赵老师
男,中教高级职称
长期从事高中物理教学工作,教学思路清晰,善于举一反三,使学生能更好理解并掌握知识点。