课件编号17796168

物理人教版(2019)选择性必修第一册4.5光的衍射(共20张ppt)

日期:2024-06-16 科目:物理 类型:高中课件 查看:51次 大小:14477147Byte 来源:二一课件通
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(课件网) 波的衍射:波在它传播的方向上遇到障碍物时,波可以绕过障碍物继续传播的现象. 唐代诗人王维有这样的诗句:“空山不见人 ,但闻人语响”,描述的是声波的衍射现象。 既然光也是一种波,为什么在日常生活中我们一般观察不到光的衍射,而且常常说“光沿直线传播”呢? S (1)当孔较大时,在光屏上形成类似孔的亮斑,这是光沿直线传播的结果。 (2)当孔变得较小时,在屏上形成烛焰的倒像(小孔成像)。 蜡烛照到可调节孔大小的挡板上,光屏上会出现什么图样?这是为什么呢? 光的衍射 (3)当孔再变小时,在屏上形成明暗相间的圆环,这是光发生衍射的结果。 S 光的衍射 1.光的衍射:用单色平行光照射狭缝,当缝很 时,光没有沿直线传播,它绕过了缝的边缘,传播到了 的地方,这就是光的衍射现象。 2.各种不同形状的障碍物都能使光发生 ,致使影的轮廓模糊不清,出现 的条纹。 说明:衍射条纹是由于来自不同位置的光,通过缝或孔之后叠加时加强或者削弱的结果,所以说衍射中也存在干涉现象。 3.发生明显衍射现象的条件: 障碍物的尺寸可以跟光的波长相当,甚至比光的波长还小。 窄 相当宽 衍射 明暗相间 由发生明显衍射现象的条件可知,由于光的波长较短,光的衍射现象不易观察. 为什么在日常生活中我们一般观察不到光的衍射? 激光束 调节狭缝宽窄 狭缝 像屏 (1)单缝衍射 ①单色光通过狭缝时,在屏上出现明暗相间的条纹,中央条纹最宽最亮,两侧的亮条纹逐渐变暗变窄,对称分布 4.三种衍射图样的特点 ②白光通过狭缝时,在屏上出现彩色条纹,中央为白色条纹。 ③波长一定时,单缝窄的中央亮条纹宽,条纹间距大;单缝不变时,光波波长大的中间条纹宽,条纹间距大。 红光 单缝宽 0.4mm 蓝光 单缝宽 0.4mm 红光 单缝宽 0.4mm 红光 单缝宽 0.8mm ①中央是大且亮的圆形亮斑,周围分布着明暗相间的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度越弱,宽度越小。②圆孔越小,中央亮斑的直径越大,同时亮度越弱。 (2)圆孔衍射 ③用不同单色光照射圆孔时,得到的衍射图样的大小和位置不同,波长越长,中央圆形亮斑的直径越大。 ④白光的圆孔衍射图样中,中央是大且亮的白色光斑,周围是彩色的同心圆环。 红色激光的圆孔衍射图样 白光的圆孔衍射图样 泊松亮斑趣事 ①若在单色光传播途中放一个较小的圆形障碍物,会发现在影的中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑。 ②中央是亮斑(与圆孔衍射图样中心亮斑比较,泊松亮斑较小),圆板阴影的边缘是模糊的,在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。 (3)圆板衍射 1.光通过狭缝时会产生明显的衍射现象,光通过比较宽的缝隙时我们看到“光沿直线传播”,此时光是不是就不发生衍射了? 不是。当狭缝或障碍物尺寸与光的波长相当或比波长还小时,会有明显衍射现象,狭缝较宽时,仍有衍射,只是不明显。 2.如果让白光分别通过狭缝或圆孔,那么形成的衍射图样各有什么特点? 白光通过狭缝时,衍射图样中央为白色亮条纹,两侧为彩色条纹;白光通过圆孔时,衍射图样中央是大且亮的白色光斑,周围是彩色的同心圆环。 白光的圆孔衍射图样 白光的狭缝衍射图样   种类 项目 单缝衍射 双缝干涉 图样 不 同 点 产生条件 狭缝足够小(发生明显衍射) 频率相同的两列光波相遇叠加 条纹宽度 条纹宽度不等,中央条纹最宽 条纹宽度相等 条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距 亮度 中央条纹最亮,越向两侧条纹越暗 各条纹亮度基本相等 相同点 干涉、衍射都是波特有的现象,属于波的叠加;干涉、衍射都有明暗相间的条纹 单缝衍射与双缝干涉的比较 1.定义:衍射光栅是由许多 的狭缝 地排列起来形成的光学元件。 2.原理:增加狭缝的个数,衍射条纹的宽度将 ... ...

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