13.5光的衍射概述.ppt
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1、 人接收的信息有人接收的信息有90来自眼睛看到来自眼睛看到的光的光;光给了我们多姿多彩的世界光给了我们多姿多彩的世界.光的衍射光的衍射 既然光是一种波既然光是一种波,为什么我们日常生为什么我们日常生活中观察不到光的衍射现象活中观察不到光的衍射现象,而常常看到而常常看到的是光沿着直线传播的呢的是光沿着直线传播的呢?13.5.光的衍射光的衍射 复习提问复习提问问题问题1.1.什么是波的衍射现象?问题问题2.2.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障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。波长小。一一切切波波都都能能发发生生衍衍射射,通通过过衍衍射射把把能能量量传传到到阴阴影影区
2、区域域,能能够够发发生生明明显显衍衍射射的的条条件件是是障障碍碍物物或或孔孔的的尺尺寸寸跟跟波波长长差差不不多多或或比比波波长长更更小小 取一个不透光的屏,取一个不透光的屏,在它的中间装上一个在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝,宽度可以调节的狭缝,用平行的单色光照射,用平行的单色光照射,在缝后适当距离处放在缝后适当距离处放一个像屏一个像屏 激激光光束束调节狭调节狭缝宽窄缝宽窄像像屏屏一一 单缝衍射单缝衍射1.1.单缝衍射条纹的特征单缝衍射条纹的特征一一 单缝衍射单缝衍射(1 1)、中央亮纹宽而亮、中央亮纹宽而亮(2 2)、两侧条纹具有对称性,、两侧条纹具有对称性,明暗相间且不等距明暗相间且不
3、等距.2.单缝衍射单缝衍射与与双缝干涉条纹双缝干涉条纹的的区别区别各明纹或暗纹各明纹或暗纹宽度、宽度、亮度亮度基本相等基本相等.中央条纹中央条纹最宽最亮最宽最亮,两侧条纹两侧条纹宽度、亮宽度、亮度度逐渐减小逐渐减小双缝双缝干涉条纹干涉条纹单缝单缝衍射条纹衍射条纹观察下列衍射图样,分析衍射规律:观察下列衍射图样,分析衍射规律:3.单缝衍射规律单缝衍射规律1 1、波长一定时,单缝越窄、波长一定时,单缝越窄,中中央央 条纹越宽,各条纹间距越大条纹越宽,各条纹间距越大(衍射越明显衍射越明显)2 2、单缝不变时,波长大的中央亮、单缝不变时,波长大的中央亮纹越宽,条纹间隔越大纹越宽,条纹间隔越大(衍射越明
4、衍射越明显显)3 3、白白光光(白白炽炽灯灯)的的单单缝缝衍衍射射条条纹纹为为中中央央亮亮,两两侧侧为为彩彩色色条条纹纹,且且外外侧侧呈呈红红色色,靠靠近近光光源源的的内内侧为紫色侧为紫色改变缝宽改变缝宽改变波长改变波长1 1 衍射图样衍射图样:明暗相间且不等距条纹明暗相间且不等距条纹 (中央亮纹)(中央亮纹)2 2 单缝衍射规律单缝衍射规律 3 3衍射条件衍射条件:缝的尺寸缝的尺寸接近波长或比波长还要小接近波长或比波长还要小 一、单缝衍射一、单缝衍射 1 1)波长一定时,单缝越窄波长一定时,单缝越窄,中央条纹越宽,各条纹间距越大中央条纹越宽,各条纹间距越大2 2)单缝不变时,波长大的中央亮纹
5、越宽,条纹间隔越大单缝不变时,波长大的中央亮纹越宽,条纹间隔越大 3 3)白光的单缝衍射条纹为中央亮白光的单缝衍射条纹为中央亮,两侧为彩色条纹,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,靠近光源的内侧为紫色且外侧呈红色,靠近光源的内侧为紫色二、圆二、圆孔衍射孔衍射SABS 1、孔较大时孔较大时屏屏上出现清晰的光斑上出现清晰的光斑二二.圆孔衍射圆孔衍射二圆孔衍射二圆孔衍射ABS 2、孔较小时孔较小时屏上出现衍射花样(亮暗相间屏上出现衍射花样(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)光沿直线传播所能照明的范围)原因原因:来自单缝或
6、圆孔上不同位置来自单缝或圆孔上不同位置的光的光,在屏上叠加的结果在屏上叠加的结果.1 1 衍射图样:衍射图样:明暗相间且不等距的同心明暗相间且不等距的同心圆环(中央亮斑)圆环(中央亮斑)2 2 衍射条件:衍射条件:孔的尺寸接孔的尺寸接 近波长或近波长或 比波长还要小比波长还要小 二圆孔衍射二圆孔衍射三光绕过障碍物的衍射三光绕过障碍物的衍射 不不只只是是狭狭缝缝和和圆圆孔孔,各各种种不不同同形形状状的的物物体体都都能能使使光光发发生衍射,历史上曾有一个著名的衍射图样生衍射,历史上曾有一个著名的衍射图样泊松亮斑泊松亮斑泊松亮斑泊松亮斑圆屏衍射图样圆屏衍射图样泊松亮斑泊松亮斑在其影子的中心有一个亮斑
7、小圆盘和小圆孔做衍射图样特点小圆盘和小圆孔做衍射图样特点圆孔衍射圆孔衍射圆盘衍射圆盘衍射光的衍射一、单缝衍射二、圆孔衍射三、圆屏衍射1 1 衍射图样:衍射图样:明暗相间的不等距的同明暗相间的不等距的同 心圆环,中心心圆环,中心有一个亮斑有一个亮斑 (泊松亮斑)(泊松亮斑)2 2 衍射条件:衍射条件:屏的尺寸接近波长或屏的尺寸接近波长或 比波长还要小比波长还要小 透射光透射光栅栅:在玻璃片上刻有许多等宽而又间距相等在玻璃片上刻有许多等宽而又间距相等的平行刻痕,刻痕产生漫反射而不太透光,未刻的部分的平行刻痕,刻痕产生漫反射而不太透光,未刻的部分相当于透光的狭缝相当于透光的狭缝,一般每毫米有几十到几
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