光的衍射 光的偏振 课件（人教版选修34）.ppt

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1、一、三种衍射图样的特点比较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,越靠外，条纹间距越小.(2)缝变窄通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮纹的亮度降低.(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.圆孔衍射图样(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.如图所示.(2)圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱.(3)用不同色光照射圆孔时，

2、得到的衍射图样的大小和位置不同，波长越大，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，周围是彩色同心圆环.(5)只有圆孔足够小时才能得到明显的衍射图样.在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中，光屏依次得到几种不同的现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样).3.不透明的小圆板衍射图样(泊松亮斑)(1)中央是亮斑.(2)周围的亮环或暗环间距随半径增大而减小.(1)衍射是波所特有的现象，一切波均能发生衍射现象.(2)光遇小孔、单缝或障碍物时，衍射现象只有明显不明显之分，无发生不发生之别.(3)可见光的波长范围：10-6～10

3、-7m，因此光的衍射现象不易观察到.【典例1】(2011·石家庄高二检测)观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2mm逐渐增大到0.8mm，看到的现象是()A.衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显B.衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显C.衍射条纹的间距不变，只是亮度增强D.以上现象都不会发生【解题指导】清楚发生明显衍射的条件；衍射图样在单缝宽度变化时的变化规律.【标准解答】选A.由单缝衍射实验的调整与观察可知，狭缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹越宽，条纹间距也越大.将缝调宽，现象向相反方向变化，故选项A正确.【变式训练】某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝

4、观察光的衍射现象后，总结出以下几点，你认为错误的是()A.若狭缝与白炽灯平行，衍射条纹与狭缝平行B.若狭缝与白炽灯垂直，衍射条纹与狭缝垂直C.衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关D.衍射条纹的间距与光的波长有关【解析】选B.若狭缝与白炽灯平行，则衍射条纹与狭缝平行且现象明显.衍射条纹的疏密程度与缝宽有关，狭缝越小，条纹越疏.条纹间距与波长有关，波长越长，间距越大.若狭缝与白炽灯垂直，看到的是平行缝的衍射的亮点或较短的条纹，故选项B错误.【变式备选】用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏，下列几种情况中，在圆孔后面的光屏上各看到什么现象？(1)圆孔的直径为1cm.(2)圆孔的直径为1mm

5、.(3)圆孔的直径为0.5μm.【解析】(1)当圆孔的直径为1cm时，在光屏上只能看到与圆孔形状相同的亮斑，这是光沿直线传播的结果.(2)当圆孔的直径为1mm时，在光屏上能看到单色光源倒立的像，这是小孔成像，也是光沿直线传播的结果.(3)当圆孔的直径为0.5μm时，在光屏上能看到衍射条纹，这是由于小孔的尺寸与光波波长差不多，光发生衍射的结果.答案：(1)亮斑(2)像(3)衍射条纹二、单缝衍射与双缝干涉的比较(1)单缝衍射可以理解为若干个光源的干涉，从而理解条纹相间排列.(2)光波的波长增大，衍射条纹、干涉条纹的宽度都变大.(3)复色光的衍射或干涉图样，可认为各单色光单独衍射或干涉所成图

6、样的叠加.【典例2】(2011·塘沽高二检测)如图所示的4幅明暗相间的条纹图样，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹).则下面的四幅图从左到右排列，亮条纹的颜色依次是()【解题指导】在分析干涉、衍射图样的区别时，主要注意图样条纹宽度的情况：若条纹宽度相等，则是干涉条纹；若中间条纹最宽，两边越来越窄，则是衍射条纹.分析光的颜色时，主要是看条纹的间距，波长越长，条纹越宽，间距越大.【标准解答】选B.双缝干涉条纹是等间距的条纹，单缝衍射条纹是中间最宽、两边越来越窄的条纹，因此1、3是干涉条纹，2、4是衍射条纹

7、.干涉条纹中，光的波长越长，条纹越宽，因此1是红光，3是蓝光.同一单缝衍射条纹，波长越长，条纹越宽，因此2是紫光，4是黄光.【规律方法】区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法：(1)根据条纹的宽度区分双缝干涉的条纹是等宽的，条纹间的距离也是相等的，而单缝衍射的条纹，中央亮条纹最宽，两侧的亮条纹逐渐变窄.(2)根据亮条纹的亮度区分双缝干涉条纹，从中央亮纹往两侧亮度变化很小，而单缝衍射条纹中央亮纹最亮，两侧的亮纹逐渐变暗.【变式训练】在单缝衍射实验中