【课件】光的衍射+课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptxVIP

5.光的衍射;;素养目标;我们知道，波能够绕过障碍物发生衍射。例如，声音能够绕过障碍物传播。

既然光也是一种波，为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射，而且常常说“光沿直线传播”呢？;;单缝衍射的条纹特点

单色光的单缝衍射图样是明暗相间、亮度越来越暗且不等距的条纹，中央是亮纹，亮度大，宽度也大；狭缝越窄，中央亮条纹越宽，但亮度越暗；波长越长，条纹间距越大，中央亮纹越宽；

;单缝衍射条纹的特征;单缝不变时，波长越大，中央条纹越宽，各条纹间距越大。(衍射越明显);白光的单缝衍射图样中央是白色亮纹，两边是彩色条纹，其中最靠近中央亮纹的色光是紫光，最远离中央的是红光。;1.光的衍射现象

光能够绕过障碍物而到达“阴影”区域的现象。

2.产生明显衍射现象的条件

障碍物或孔的尺寸比光波波长小或与光波波长差不多时。

3.可见光的波长范围

10－6m～10－7m，由发生明显衍射现象的条件可知，

光的衍射现象不易观察。;干涉现象与衍射现象的区别;;1.结构

有许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学元件。狭缝的个数越多，衍射条纹的宽度越窄，亮度越亮。

2．衍射图样的特点

与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。

3．衍射光栅的种类

反射光栅和透射光栅。

;狭缝的个数越多，衍射条纹的宽度越窄，亮度越高。;当光线从合适的角度照射到这个断面时，就会发生一种光学效应，叫作反射式光栅衍射。;1818年，法国的巴黎科学院为了鼓励对衍射问题的研究，悬赏征集这方面的论文。一位年轻的物理学家菲涅耳在论文中按照波动说深入研究了光的衍射。

当时的另一位法国科学家泊松是光的波动说的反对者，他按照菲涅耳的理论计算了光在圆盘后的影的问题，发现对于一定的波长、在适当的距离上，影的中心会出现一个亮斑！泊松认为这是荒谬可笑的，并认为这样就驳倒了光的波动说。

但是，就在竞赛的关键时刻，评委阿拉果在实验中观察到了

这个亮斑（图），这样，泊松的计算反而支持了光的波动说。

后人为了纪念这个有意义的事件，把这个亮斑称为泊松亮斑，

也称为阿拉果亮斑。;圆盘衍射(泊松亮斑)

(1)现象

用平行光照射一个不透光的小圆盘时，在圆盘阴影中心出现一个亮斑。

(2)衍射图样的特点

圆形阴影中心有一亮斑，与小孔衍射图样有明显区别。;;圆孔衍射

中央亮圆，亮环变疏;DNA分子的X射线衍射;(1)衍射条纹和干涉条纹都是明暗相间的，所以二者是一样的。()

(2)只有波长长的光才发生衍射现象。()

(3)白光的单缝衍射图样是黑白相间的直条纹。();如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图是不同的单色光通过同一双缝或单缝形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得出的正确结论是()

A．甲、乙是光的衍射图样

B．丙、丁是光的衍射图样

C．形成甲图样的光的波长比形成乙图样的光的波长短

D．形成丙图样的光的波长比形成丁图样的光的波长短;答案：B

解析：干涉条纹是等间距的条纹，因此题图甲、乙是干涉图样，题图丙、丁是衍射图样，故B正确，A错误；

由可知，条纹宽的入射光的波长长，所以形成甲图样的光的波长比形成乙图样的光的波长长，故C错误；

形成丙图样的光的波长比形成丁图样的光的波长长，故D错误。;光的衍射

（1）光的衍射：光能绕过障碍物或穿透小孔，偏离直线传播的路径进入“阴影”区域的现象称为衍射现象

（2）发生明显衍射的条件：当障碍物、缝或小孔的尺寸跟光的波长相差不多，或者比波长小时，会发生明显的衍射现象;太阳光照射一块遮光板，遮光板上有一个大的三角形孔，太阳光透过这个孔，在光屏上形成一个三角形光斑。当遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时，光屏上会呈现①圆形光斑；②三角形光斑；③明暗相间的衍射条纹，则()

A．光屏上先后呈现的图样顺序是①②③

B．光屏上先后呈现的图样顺序是①③②

C．由于光的直线传播产生的图样有①②

D．由于光的直线传播产生的图样有②③;答案：C

解析：发生明显衍射现象的条件是：光波传播过程中碰到的障碍物或者小孔要比波长小或者差不多。由于光波波长很短，当遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时，由于光在小孔较大的情况下沿直线传播，所以一开始是三角形光斑，当小孔较小时呈圆形光斑；由于光波波长很短，在小孔接近闭合时会出现衍射条纹，故C正确，A、B、D错误。;如图所示，甲、乙、丙、丁四个图是单色光形成的干涉或衍射图样，根据各图样的特点可知()

A．甲图是光的衍射图样

B．乙图是光的干涉图样

C．丙图是光射到圆孔后的干涉图样

D．丁图是光射到圆板后的衍射图样;答案：D