第四章光 第5节光的衍射 【素养目标】 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。 2.能用衍射知识对生活中的现象进行分析和解释。 3.初步了解衍射光栅。 【必备知识】 一、光的衍射 1.定义：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，明显地偏离了直线传播的方向，在屏上应该出现阴影的区域出现亮条纹或亮斑，应该属于亮区的地方也会出现暗条纹或暗斑的现象。 2、发生明显衍射现象的条件：障碍物或缝的尺寸比光的波长小，或者与光的波长相差不多。 3、衍射是波特有的现象，所以光的衍射可以证明光具有波动性。 4、衍射图样 （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，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)在屏幕上会出现明暗相间的圆环。 （3）圆盘衍射：障碍物的衍射现象。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。 二、三种衍射图样的特点和比较 1.单缝衍射图样 (1)中央条纹最亮，越向两边越暗；条纹间距不等，中央条纹最宽，两边条纹宽度变窄。 (2)缝变窄通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮条纹的亮度降低。 (3)中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关，入射光波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。 (4)用白光做单缝衍射时，中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹仍然最宽最亮。 2.圆孔衍射 (1)圆孔衍射 如图甲所示，当挡板AB上的圆孔较大时，光屏上出现图乙所示的圆形亮斑(光的直线传播)；减小圆孔，光屏上出现光源的像(小孔成像)；当圆孔很小时，光屏上出现图丙所示的亮、暗相间圆环(衍射图样)。 (2)圆孔衍射的图样特征 ①单色光的圆孔衍射图样：中央亮圆的亮度大，外面是明暗相间的不等距的圆环；越向外，圆(亮)环亮度越低。 ②白光的圆孔衍射图样：中央亮圆为白色，周围是彩色圆环。 3.圆板衍射 (1)各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，若在单色光(如激光)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)形成泊松亮斑时，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)周围的亮环或暗环间距随半径增大而减小。 【课堂检测】 1.对于单缝衍射现象，下列说法正确的是( ??) A.?缝的宽度d越小，衍射条纹越亮???????????????????????????B.?缝的宽度d越小，衍射现象越明显 C.?缝宽度d越小，光传播路线越接近直线????????????????D.?入射光的波长越短，衍射现象越明显 【答案】 B 【解析】单缝衍射现象中，波长越长越容易衍射，中央亮纹越宽，所以d减小，相对波长变长，因此衍射现象越明显，B对．缝宽度d越小，越体现光子的随机性，衍射越明显，入射光的波长越长，衍射现象越明显. 故答案为：B 【分析】单缝衍射现象中缝的宽度直接影响衍射现象的明显程度；入射光波长越大衍射现象越明显。 2.下列说法不正确的是（? ?） A.?检验工件平整度的操作中，如图1所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断：P为凹处，Q为凸处 B.?图2为光线通过小圆板得到的衍射图样 C.?图3的原理和光导纤维传送光信号的原理一样 D.?图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样 【答案】 D 【解析】A、薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，P处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知P处凹陷，而Q处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知Q处凸起，A不符合题意； B、图为光线通过小圆板得到的衍射图样，若用光照射 ... ...
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