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1、第十三章 光,產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件： 障礙物或孔的尺寸比波長小或者跟波長相差不多.,回顧水波的衍射,光的干涉現(xiàn)象反映了光的波動(dòng)性，而波動(dòng)性的另一特征是波的衍射現(xiàn)象，光是否具有衍射現(xiàn)象？如果有衍射現(xiàn)象，為什么在日常生活中我們沒有觀察到光的衍射現(xiàn)象呢？ 怎樣才能觀察到光的衍射現(xiàn)象？,一、光的衍射 1、光的衍射： 光離開直線路徑繞過障礙物，到達(dá)陰影里的現(xiàn)象叫做光的衍射現(xiàn)象。 2、明顯衍射的條件 障礙物或狹縫的尺寸比光的波長小或者跟波長相差不多。 3、物理意義： 光的衍射現(xiàn)象證明光是一種波。,激光束,二、單縫衍射,1、單縫衍射條紋特征 A、中央亮紋寬而亮 B、兩側(cè)條紋亮紋較窄、較暗，且有對稱性,狹縫

2、寬度可調(diào),光屏,2、觀察下列衍射圖樣，分析衍射規(guī)律：,a、波長一定，單縫越窄中央條紋越寬，條紋間距越大。 b、單縫一定，光波波長越大，中央亮紋越寬，條紋間隔越大 c、白光單縫衍射：中央亮條紋為白色，兩側(cè)為彩色，且呈外紅內(nèi)紫,紅光 a=0.8mm,紅光 a=0.4mm,藍(lán)光 a=0.4mm,白光 a=0.4mm,光的衍射與干涉,3、干涉條紋與衍射條紋的區(qū)別,干涉：等間距明暗相間條紋。 衍射：中央亮紋較寬，兩邊是對稱明暗相間的條紋，條紋寬度不等，間距不等。,屏上出現(xiàn)光斑， 但邊緣有些模糊.,三、圓孔衍射,光的衍射,光沿直線傳播,1、孔較大時(shí),屏上出現(xiàn)光源倒立的像,小孔成像,三、圓孔衍射,2、孔減小

3、時(shí),光沿直線傳播,屏上出現(xiàn)衍射圖樣。,光的衍射,三、圓孔衍射,3、孔較小時(shí),猜一猜： 使太陽光垂直照射到一塊遮光板上，板上有可以自由收縮的正方形孔，孔的后面放置一個(gè)光屏，在正方形孔逐漸變小直至閉合的過程中，光屏上依次可以看到幾種不同的現(xiàn)象，試把下列現(xiàn)象依次排列： A圓形光斑 B明暗相間的彩色條紋 C變暗消失 D正方形光斑 E正方形光斑由大變小,DEABC,答案：,不只是狹縫和圓孔，各種不同形狀的物體都能使光發(fā)生衍射，以至使影的輪廓模糊不清，其原因是光通過物體的邊緣而發(fā)生衍射的結(jié)果歷史上曾有一個(gè)著名的衍射圖樣泊松亮斑(閱讀教材),四、圓盤衍射,泊松亮斑 光照到不透明的小圓板上，形成明暗相間的間距

4、不等的同心圓環(huán)，在屏上圓板的陰影中心，有一個(gè)亮斑，這個(gè)亮斑叫“泊松亮斑”,想一想： 為什么我們說光沿直線傳播是有條件的？,我們通常所說“光沿直線傳播”只是一種特殊情況，光在沒有障礙物的均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。 考慮到光的衍射，則只有在障礙物的尺寸比光的波長大得多的情況下，光才可以看作是沿直線傳播的。 當(dāng)障礙物的尺寸可以跟光的波長相比，甚至比光的波長還小的時(shí)候，衍射現(xiàn)象十分明顯，這時(shí)就不能說光沿直線傳播了。,五、衍射光柵 單縫衍射的條紋比較寬，而且距離中央條紋較遠(yuǎn)處的條紋亮度也很低，不能達(dá)到實(shí)用要求。 實(shí)驗(yàn)表明，增加狹縫的個(gè)數(shù)，衍射條紋的寬度將變窄，亮度將增加。,衍射光柵是由許多等寬的狹縫等距

5、離的排列起來形成的光學(xué)儀器?？煞譃橥干涔鈻藕头瓷涔鈻拧?光柵衍射,單縫衍射,光柵中狹縫條數(shù)越多,明紋越細(xì)，越亮。,知識(shí)小結(jié)： 1、光的衍射 2、單縫衍射 3、圓孔衍射 4、圓盤衍射（泊松亮斑） 5、衍射光柵,例1：關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下面說法正確的是（ ） A、紅光的單縫衍射圖樣是紅黑相間的直條紋 B、白光的單縫衍射圖樣是白黑相間的直條紋 C、光照到不透明小圓盤上出現(xiàn)泊松亮斑，說明發(fā)生了衍射 D、光照到較大圓孔上出現(xiàn)大光斑，說明光沿直線傳播，不存在光的衍射,AC,例2：下面四種現(xiàn)象中，哪些不是光的衍射現(xiàn)象造成的（ ） A通過游標(biāo)卡尺觀測兩卡腳間狹縫中發(fā)光的日光燈管，會(huì)看到平行的彩色條紋； B不透

6、光圓盤后面的陰影中心出現(xiàn)一個(gè)亮斑； C太陽光照射下，架在空中的電線在地面上不會(huì)留下影子； D用點(diǎn)光源照射小圓孔，后面屏上會(huì)出現(xiàn)明暗相間的圓環(huán),C,1、對于衍射現(xiàn)象的分析正確的是（ ） A光的衍射是光離開直線路徑繞到障礙物陰影里去的現(xiàn)象 B光的衍射完全否定了光的直線傳播的結(jié)論 C光的衍射為光的波動(dòng)說提供了有力的證據(jù) D光的衍射條紋圖樣是光波相疊加的結(jié)果,A C D,2單色光照射單縫衍射時(shí)（ ） A狹縫越窄衍射現(xiàn)象越明顯 B狹縫越寬衍射現(xiàn)象越明顯 C照射的光的波長越長衍射現(xiàn)象越明顯 D照射的光的頻率越高衍射現(xiàn)象越明顯,A C,3、下列屬于光的衍射現(xiàn)象的是（ ） A 雨后天空出現(xiàn)的絢麗的彩虹 B 陽

7、光下肥皂膜上的彩色條紋 C 太陽光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋 D 眼睛透過紗巾看到的燈光的條紋 E 眼睛瞇成一條線看到的發(fā)光的電燈周圍有彩色花紋,DE,4、下列關(guān)于單縫衍射的說法中，正確的是（ ） A 和光的雙縫干涉圖樣相同 B 各亮條紋的寬度不同而亮度相同 C 各亮條紋的寬度相同而亮度不同 D 中央亮條紋的寬度最寬，亮度最亮,D,5、用單色光通過小圓盤和小圓孔做衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，在光屏上得到衍射圖形，它們的特征是（ ） A用小圓盤時(shí)中央是暗的，用小圓孔時(shí)中央是亮的 B中央均為亮點(diǎn)的同心圓形條紋 C中央均為暗點(diǎn)的同心圓形條紋 D用小圓盤時(shí)中央是亮的，用小圓孔時(shí)中央是暗的,B,6、我們經(jīng)常可以看到，凡路

8、邊施工處總掛有紅色的電燈，這除了紅色光容易引起人的視覺注意以外，還有一個(gè)重要的原因，這一原因是紅色光（ ） A比其他色光更容易發(fā)生衍射 B比其他可見光更容易發(fā)生干涉 C比其他可見光更容易發(fā)生反射 D比其他可見光更容易發(fā)生折射,A,7、關(guān)于衍射下列說法正確的是（ ） A衍射現(xiàn)象中衍射花樣有亮暗條紋的出現(xiàn)是光的疊加的結(jié)果。 B雙縫干涉中也存在著光的衍射現(xiàn)象。 C影的存在是一個(gè)與衍射現(xiàn)象相矛盾的客觀事實(shí)。 D一切波都可以產(chǎn)生衍射。,A B D,9、聲波能繞過一般建筑物，而光波卻不能，這是因?yàn)椋?） A光波傳播速度太大，偏離直線不明顯 B聲波傳播速度小，而光波傳播速度大 C建筑物對聲波吸收少，而對光波吸收多 D聲波波長長，容易產(chǎn)生衍射；光波波長短，不易產(chǎn)生衍射,D,10、對于單縫衍射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以下正確的是（ ） A縫的寬度越小，中央亮條紋的寬度越窄 B縫的寬度越小，中央亮條紋的寬度越寬 C縫的寬度越大，衍射現(xiàn)象越明顯 D入射光的頻率越大，衍射現(xiàn)象越明顯,B,11、一個(gè)不透光的薄板上有兩條平行的窄縫，有一頻率單一的紅光通過兩窄縫在與薄板平行的屏上呈現(xiàn)明暗相間的間隔均勻的紅色條紋，若將其中一窄縫擋住讓另一縫通過紅光，則在屏上可觀察到（ ） A明暗與原來相同，間隔均勻的紅色條紋 B明暗與原來不相同，間隔不均勻的紅色條紋 C一條紅色的條紋 D既無條紋，也不是一片紅光，而是光源的像,B,