1、光的衍射光的衍射 光的干涉现象反映了光具有波动性，光的干涉现象反映了光具有波动性， 而波动性的另一特征是波的衍射现象，而波动性的另一特征是波的衍射现象， 光是否具有衍射现象呢？如果有衍射现光是否具有衍射现象呢？如果有衍射现 象，为什么日常生活中我们常常看到的象，为什么日常生活中我们常常看到的 光线都在直线转播，却没有观察到光发光线都在直线转播，却没有观察到光发 生弯曲的衍射现象呢？生弯曲的衍射现象呢？ 水波水波、声波都会发生衍射现象声波都会发生衍射现象，它们它们 发生衍射的现象特征是什么发生衍射的现象特征是什么？发生明显的发生明显的 衍射现象衍射现象，需要什么条件需要什么条件？ 一、光的衍射一
2、、光的衍射 一、光的衍射（演示）一、光的衍射（演示） 一切波都能发生衍射一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传通过衍射把能量传 到障碍物后面的阴影区域到障碍物后面的阴影区域，能够发生明显衍射能够发生明显衍射 的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多。 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 宽度可以调节的细小宽度可以调节的细小 狭缝，用平行的单色狭缝，用平行的单色 光照射，在缝后适当光照射，在缝后适当 距离处放一个像屏。距离处放一个像屏。 激激 光光 束束 调节狭调节狭 缝宽窄缝宽窄 像像 屏屏 一、光的衍射一、光的衍射 一、光
3、的衍射一、光的衍射(实验实验) 1 1、光的衍射：、光的衍射： 光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的 现象叫做光的衍射现象。现象叫做光的衍射现象。 一、光的衍射一、光的衍射 2 2、明显衍射的条件、明显衍射的条件 一、光的衍射一、光的衍射 3 3、物理意义：、物理意义： 光的衍射现象证明光是一种波，光光的衍射现象证明光是一种波，光 的直线传播只是一种近似规律。的直线传播只是一种近似规律。 一、光的衍射一、光的衍射 A A、中央亮纹宽而亮、中央亮纹宽而亮; ; B B、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗。、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗。 一、光的衍射一、光的
4、衍射 4 4、单缝衍射条纹的特征：、单缝衍射条纹的特征： 5 5、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： 不同缝宽的单缝衍射不同缝宽的单缝衍射 不同色光的单缝衍射不同色光的单缝衍射 细缝越小细缝越小，单色光衍射越明显单色光衍射越明显，中央亮中央亮 条纹越宽条纹越宽。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，且外侧呈红色且外侧呈红色，靠近光源靠近光源 的内侧为紫色的内侧为紫色。 A B S 1 1、 孔较大时孔较大时 屏上出现清晰的光斑屏上出现清晰的光斑 2 2、 孔较小时孔较小时屏上屏上 出现衍射花样出现衍射花样 二、几种衍
5、射图样二、几种衍射图样 3 3、不只是狭缝和圆孔不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体各种不同形状的物体 都能使光发生衍射都能使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清以至使影的轮廓模糊不清， 其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果。 历史上曾有一个著名的衍射图样历史上曾有一个著名的衍射图样泊松亮斑泊松亮斑。 圆屏衍射圆屏衍射 （泊松亮斑泊松亮斑） 圆孔衍射圆孔衍射 钢针的衍射钢针的衍射 二、几种衍射图样二、几种衍射图样 三、干涉条纹与衍射条纹的区别三、干涉条纹与衍射条纹的区别 1 1、干涉：等距的明暗相间的条纹，亮条纹的、干涉：等距的明暗相间的条纹，亮条纹的
6、 亮度向两边减弱较慢。亮度向两边减弱较慢。 衍射：中央有一条较宽亮条纹，两边是对称明衍射：中央有一条较宽亮条纹，两边是对称明 暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。 （双缝）干涉图样（双缝）干涉图样 （单缝）衍射图样（单缝）衍射图样 双缝间距越小，条纹间距越双缝间距越小，条纹间距越 大大 单缝宽度越小，条纹间距越大单缝宽度越小，条纹间距越大 （单色光）波长越小，条纹（单色光）波长越小，条纹 间距越小间距越小 （单色光）波长越小，条纹间（单色光）波长越小，条纹间 距越小距越小 单色光形成明暗条纹单色光形成明暗条纹，白光白光 形成彩色条纹形成彩色条
7、纹 单色光形成明暗条纹单色光形成明暗条纹，白光形白光形 成彩色条纹成彩色条纹 2 2、实际衍射现象可以看做很多子波源的干涉（惠更斯、实际衍射现象可以看做很多子波源的干涉（惠更斯 原理）原理） 四、四、衍射光栅衍射光栅 衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排 列起来形成的光学仪器，产生的条纹分辨程度列起来形成的光学仪器，产生的条纹分辨程度 高。可分为透射光栅和反射光栅。高。可分为透射光栅和反射光栅。 (a) N=1(a) N=1 (b)N=2(b)N=2 (c)N=3(c)N=3 (d)N=4(d)N=4 四、四、衍射光栅衍射光栅 例例1 1：关于光的衍射现象，
8、下面说法正确的是（：关于光的衍射现象，下面说法正确的是（ ） A A、红光的单缝衍射图样是红黑相间的直条纹、红光的单缝衍射图样是红黑相间的直条纹 B B、白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹、白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹 C C、光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生、光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生 了衍射了衍射 D D、光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传、光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传 播，不存在光的衍射播，不存在光的衍射 例例2 2：用平行的单色光垂直照射到不透明的小圆板，：用平行的单色光垂直照射到不透明的小圆板， 在圆板后面的屏上发现圆板阴影中
9、心处有一个亮斑，在圆板后面的屏上发现圆板阴影中心处有一个亮斑， 这是光的这是光的_现象现象 例例3 3：下面四种现象中，哪些是光的衍射现象造成：下面四种现象中，哪些是光的衍射现象造成 的（的（ ） A A通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光的日光灯通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光的日光灯 管，会看到平行的彩色条纹；管，会看到平行的彩色条纹； B B不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑；不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑； C C太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留 下影子；下影子； D D用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间 的圆环的圆环
