人教版物理选修3-4同步配套课件:第十三章 光 13.5 .ppt
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1、5.光的衍射,1.观察光的衍射现象,知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件。能用衍射知识对生活中的有关现象进行解释和分析。 2.初步了解衍射光栅。,1,2,3,4,5,1.光的衍射现象 光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离直线传播的途径而绕到障碍物后面传播的现象。,1,2,3,4,5,2.常见的光的衍射现象 (1)单缝衍射:单色光通过狭缝时,在屏幕上出现明暗相间的条纹,中央为亮条纹且中央条纹最宽最亮,其余条纹变窄变暗;白光通过狭缝时,在屏上出现彩色条纹,中央为白色条纹。 (2)圆孔衍射:光通过小孔时(孔很小)在屏上会出现明暗相间的圆环。 (3)泊松亮斑障碍物的衍射现象: 各种不同形
2、状的障碍物都能使光发生衍射,使影的轮廓模糊不清。若在单色光传播途中,放一个较小的圆形障碍物,会发现在阴影中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑。,1,2,3,4,5,用单色光照射小孔,随着圆孔的逐渐减小,屏上先后有何变化? 提示:圆形亮斑光源倒立的像(小孔成像)明暗相间的圆环(衍射图样)。,1,2,3,4,5,3.产生明显衍射现象的条件 在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还要小的时候,就会出现明显的衍射现象。,1,2,3,4,5,4.光的衍射现象和光的直线传播的关系 光的直线传播只是一种特殊情况,当光的波长比障碍物或孔小得多时,光可以看成沿直线传播;在孔或障碍物尺寸可以跟波长
3、相比,甚至比波长还要小时,衍射现象就十分明显。,1,2,3,4,5,5.衍射光栅 由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件。狭缝的个数越多,衍射条纹的宽度越窄,亮度越大。,一,二,三,一、光的直线传播是一种特殊情况 光的直线传播是一种特殊情况,具体从以下两个方面去理解: 1.多数情况下,光照到较大的障碍物或小孔上时是按沿直线传播的规律传播的,在它们的后面留下阴影或光斑。如果障碍物、缝或小孔都小到与照射光的波长差不多或更小时,光就表现出明显的衍射现象,在它们的后面形成泊松亮斑、明暗相间的条纹或圆环。 2.光是一种波,衍射是它基本的传播方式,但在一般情况下,由于障碍物都比较大(比起光的波长来
4、说),衍射现象很不明显。光的传播可近似地看作是沿直线传播。所以,光的直线传播只是特殊情况。 特别警示衍射是波特有的一种现象,光是一种波,所以会发生衍射,只是有的明显,有的不明显而已。,一,二,三,二、光的双缝干涉与单缝衍射的比较,一,二,三,特别警示干涉现象和衍射现象都是由于光波的叠加而产生的。对于衍射现象来说,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。,一,二,三,三、对单缝衍射图样的理解 1.单缝
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