5、光的衍射解析.ppt

* 5、光的衍射 光的波长的数量级是10－7m 能够发生明显衍射现象的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。 波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，衍射是波特有的现象。 菲涅尔衍射：取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，用平行的单色光照射，在缝后适当距离处放一个像屏 一、光的衍射 ①缝比较宽时：光沿着直线传播，在像屏上是一条几乎与缝一样宽的亮线，除了这一条光线外，像屏上出现了阴影，阴影区和亮区边界清晰； ③继续减小缝宽（缝宽与光波的波长相当时）：光明显地偏离直线传播进入几何阴影区，屏幕上出现明暗相间的衍射条纹。 ②减小缝宽，在缝比较狭窄时：阴影区和亮区的边界变得模糊； 总结： ①光线离开直线路径绕过障碍物到阴影里去； ②衍射区域的光强有规则地分布。 光在它传播的方向上遇到障碍物或孔（其大小可以与光的波长相比或比光的波长小）时，光绕到障碍物阴影里去的现象叫做光的衍射现象。 ⑶单缝衍射条纹的特征 ①中央条纹宽而亮，两侧条纹具有对称性，条纹较窄、较暗； ②波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大； ③单缝不变时，光波波长越长的中央亮纹越宽，条纹间隔越大； ④白炽灯的单缝衍射条纹为中央白两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近光源的内侧为紫色。 光的圆孔衍射 ①用点光源来照射有圆孔AB的屏，孔较大时，光沿直线传播，在像屏 MN上出现一个光亮的圆，阴影区和亮区边界清晰； ③圆孔缩到很小时，在像屏MN上原阴影区就形成一些明暗相间的圆环，这些圆环达到的范围远远超过了光按直线传播所能照到的范围，这就是光通过小孔产生的衍射现象。 ②逐渐缩小孔的直径，可以看到屏上的亮圆也逐渐减小； 泊松亮斑 4、补充知识： ⑴不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原因是只要满足衍射的基本条件，就能实现明显衍射。 ①按光源、障碍物、光屏的位置关系，衍射也分为菲涅尔衍射（有限距离）和夫琅和费衍射（无限距离）； ②按障碍物的形状，可以分为单缝衍射、单孔衍射、直边衍射、圆屏衍射、光栅衍射等。 a N 1 b N 2 c N 3 d N 4 *