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课件网) 4.5 光的衍射 《选择性必修第一册》 第四章 光 学习目标 1、了解光的衍射概念及产生明显衍射现象的条件。 2、知道衍射、衍射光栅在生产生活以及科学技术中的应用，了解科学、技术和社会的关系。 3、通过光的衍射的学习，对光的直线传播现象提出质疑，会从不同角度思考物理问题。 目录 03 薄膜干涉 01 02 干涉条纹和光的波长之间的关系 光的双缝干涉 课堂引入 我们知道，波能够绕过障碍物发生衍射。例如，声音能够绕过障碍物传播。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？观看视频，你能从中得到什么启发？ 课堂引入 什么是波的衍射现象？ 波在它传播的方向上遇到障碍物或孔时，波绕到障碍物阴影里去继续传播的现象叫波的衍射. 发生明显衍射的条件是什么？ 障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。 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？ 在挡板上安装一个宽度可调的狭缝，缝后放一个光屏。用单色平行光照射狭缝，我们看到，当缝比较宽时，光沿着直线通过狭缝，在屏上产生一条与缝宽相当的亮条纹。但是，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。 光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射现象。 如何让衍射现象更明显呢？ 教学内容：（一）光的衍射 光的明显衍射条件： 障碍物或孔的尺寸小于波长或者和波长差不多。 光的衍射实验 单缝衍射 单色光单缝衍射图样的特点 ①条纹不等间距； ②中央条纹亮而宽； ③两侧条纹较暗较窄，对称分布。 ④波长一定时，单缝越窄，现象越明显，中央亮纹越宽越暗 不同缝宽的单缝衍射 各种颜色的光波衍射图象一样吗？ 不同色光或不同宽度单缝衍射条纹的特征 ①波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大． ②单缝不变时，光波波长的（红光）中央亮纹越宽，条纹间隔越大． ③白光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． 双缝干涉与单缝衍射图样有啥不同？ 种类 项目 单缝衍射 双缝干涉 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 各条纹亮度基本相同 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 如何解释引入实验中“光不沿直线传播”的现象？ 光经过圆盘发生衍射现象，绕过圆盘，在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。 泊松亮斑 中心有小亮斑 如何解释以下视频中的实验现象？ 孔较小时———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） 圆盘和小圆孔的衍射图样有何不同？ 相同点：均是明暗相间的光环,中心均有亮斑 不同点： ①圆孔衍射中心亮斑较大,而泊松亮斑较小； ②圆孔衍射亮环或暗环间距随半径增大而增大,圆盘衍射亮环或暗环间距随半径增大而减小； ③圆孔衍射的背景是黑暗的,而圆盘衍射图样中的背景是明亮的。 人口密度图 （二）衍射光栅 (1)什么是衍射光栅？ 由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器。 (2)光栅衍射图样特点与单缝衍射相比有怎样的变化？ 衍射图样特点与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。 人口密度图 衍射光栅演示实验 人口密度图 当光线从合适的角度照射到这个断面时，就会发生一种光学效应，叫做“反射式光栅衍射”。于是，你就能看到像彩虹一样的颜色，包括从绿色、黄色到红 ... ...
