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课件网) 4.5 光的衍射 第四章 光 教学目的 1.了解光的衍射现象及其原理,知道几何光学中所说的光沿直线传播是一种近似； 2.掌握光的衍射的条件和特点； 3.知道观察到明显衍射的条件 4.知道光通过狭缝和圆孔的衍射现象 5.能够通过实验观察和验证光的衍射现象。 学习任务 1.了解光的衍射现象及其原理,知道几何光学中所说的光沿直线传播是一种近似； 2.掌握光的衍射的条件和特点； 3.知道观察到明显衍射的条件 4.知道光通过狭缝和圆孔的衍射现象 5.能够通过实验观察和验证光的衍射现象。 问题 既然光也是一种波，为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射，而且常常说“光沿直线传播”呢？ 光的衍射 波的衍射：波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象 波发生明显衍射的条件：孔径、障碍物尺寸小于波长或者与波长相差不大 如何才能观察到光波的衍射 在挡板上安装一个宽度可调的狭缝，当缝调到很窄时，尽管亮条纹的亮度有所降低，但是宽度反而增大了，而且还出现了明暗相间的条纹 光的衍射 这表明，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了相当宽的地方。这就是光的衍射现象。 衍射图象有什么特点？ 光的衍射 单缝衍射条纹的特征 1、中央亮纹宽而亮． 2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗． 若换成其他衍射的光，会如何？ 若换成其他衍射的光，会如何？ 光的衍射 如果是白光，会有什么现象？ 光的衍射 形成原因：白光中包含了各种颜色的光，衍射时不同色光的亮条纹的位置不同，于是各种色光就区分开了 与白光干涉有什么区别？ 衍射图样特点： 1.中央亮，两侧为彩色条纹； 2.且外侧呈红色； 3.靠近光源的内侧为紫色． 孔较大时———屏上出现清晰的光斑 A S 几乎沿直线传播 孔较小时———圆孔衍射 屏上出现衍射花样（亮暗相间的不等间距的圆环，这些圆环的范围远远超过了光沿直线传播所能照明的范围） 原因:来自单缝或圆孔上不同位置的光，在屏上叠加的结果. 以中央最亮的光斑为圆心的逐渐变暗的不等距的同心圆 拓展：泊松亮斑的趣事 圆盘衍射 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，历史上曾有一个著名的衍射图样———泊松亮斑． 实验：在光束中放一个不透明圆盘 现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。 中心有小亮斑 圆孔衍射与圆盘衍射 圆孔衍射 圆盘衍射 光的衍射 光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显，也可以近似认为光是沿直线传播的。 在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显，这时就不能说光沿直线传播了 小试牛刀 用点燃的蜡烛照亮一个带有圆孔的遮光板，当圆孔的直径由数厘米逐渐减小为零的过程中,位于遮光板后面的屏上将依次出现的现象是：_____；_____；_____；_____． 圆形亮斑 烛焰倒立的像 明暗相间的圆环 直线传播 小孔成像 小孔衍射 无光 无光 双缝干涉和单缝衍射条纹的区别 议一议：白光的干涉与衍射有何异同点？ 双缝宽d=0.36mm 单缝宽a=0.4mm 不同点： 双缝的条纹: 是等间距的各条 纹的亮度差别较小， 条纹条数较多。 衍射条纹: 不等间距，中央条 纹亮而宽， 两侧条纹较暗较窄， 对称分布 议一议：白光的干涉与衍射有何异同点？ 双缝干涉和单缝衍射条纹的区别 小结 一、不同波长的光衍射图样特点 二、明显衍射条件：缝的尺寸接近波长或比波长还要小 三、双缝干涉和单缝衍射条纹的区别 利用发波水槽得到的水面波形如图a、b所示，则( ) A. 图a、b均显示了波的干涉现象 B. 图a、b均显示了波的衍射现象 C. 图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象 D. 图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现 ... ...
