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(共37张PPT)
学习目标要求 核心素养和关键能力
1.观察光的衍射现象,认识衍射条纹的特点。 2.知道光产生明显衍射的条件。 3.知道光沿直线传播是一种近似规律 能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析
4.5 光的衍射
昆虫的薄翼、鸟类的羽毛在阳光下为什么会熠熠生彩？
七彩祥云是怎么形成的？
星芒是怎么形成的？
【回顾】波发生明显衍射现象的条件
条件：狭缝、障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长差不多
提问：为什么我们一般都说光沿直线传播呢？
原因：狭缝、障碍物的尺寸相比于光的波长太大了
思考：你觉得怎样才能观察到光的衍射？
实验演示
S
一、光的衍射
1.光的衍射：光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的 衍射现象。衍射时产生的明暗条纹叫衍射图样。
2.单色光单缝衍射图样的特点：
①条纹不等间距；
②中央条纹亮而宽；
③两侧条纹较暗较窄，对称分布。
④波长一定时，单缝越窄，现象越明显，中央亮纹越宽越暗
不同缝宽的单缝衍射
观察下列衍射图样，分析衍射规律：
不同色光的单缝衍射
3.不同波长光的衍射图样：
① 单缝不变，波长越大，衍射越明显，中央亮纹越宽。
②白光的单缝衍射条纹为中央亮，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近光源的内侧为紫色．
4.不同色光或不同宽度单缝衍射条纹的特征
① 单缝一定，波长越大，衍射越明显，中央亮纹越宽。
②波长一定，单缝越窄，中央条纹越宽，条纹间距越大。
③白光的单缝衍射条纹为中央亮，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色（波长最长），靠近光源的内侧为紫色（波长最短）。
总结：波长越长、孔越小、衍射越明显。
光的干涉和衍射图样比较
双缝干涉与单缝衍射图样的不同？
单缝衍射与双缝干涉条纹的异同比较
（1）相同点：产生原理都是由于光的叠加而产生
的，中央均为明纹；明暗相间的；对称分布。
（2）不同点：
①干涉条纹是等间距的，各条纹的亮度差别较小，
条纹条数较多。
②衍射条纹不等间距，中央条纹亮而宽，
两侧条纹较暗较窄，对称分布；
圆孔、圆盘衍射
圆孔衍射
圆孔衍射
A
S
1、孔较大时——屏上出现清晰的光斑
几乎沿直线传播
2、 孔较小时——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光沿直线传播所能照明的范围）
以中央最亮的光斑为圆心的逐渐变暗的不等距的同心圆
3.圆孔衍射图样的两个特点
a．单色光的圆孔衍射图样中央亮圆的亮度大，外面是明暗相间的不 等距的圆环．越向外，亮环亮度越低．
b．白光的圆孔衍射图样中央亮圆为白色，周围是彩色圆环．
圆孔衍射现象
圆盘衍射
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，历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．
实验：在光束中放一个不透明圆盘
现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。
中心有小亮斑
圆盘衍射
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。
泊松亮斑趣事
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。
泊松亮斑
圆盘衍射
圆孔衍射
圆盘衍射
圆盘和小圆孔的衍射图样有何不同？
归纳对比
圆 衍射
圆 衍射
圆盘和小圆孔的衍射图样对比
相同点：
均是 的光环,中心均有 .
不同点：
①圆孔衍射中心亮斑较 ,而泊松亮斑较 ；
②圆孔衍射亮环或暗环间距随半径增大而 ,
圆盘衍射亮环或暗环间距随半径增大而 ；
③圆孔衍射的背景是 的,而圆盘衍射图样中的背景是 的。
大
小
增大
减小
黑暗
明亮
明暗相间
亮斑
孔
盘
光的衍射现象
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，其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果．
圆屏衍射
圆孔衍射
钢针的衍射
衍射现象
2、用两只铅笔并在一起，通过狭缝看日光灯，若狭缝与灯管平行、会观察到七彩条纹；
1、拿一个剃须刀片对着太阳看，会发现边缘模糊
百度贴吧：本人近视四百度，有散光。今天无意中发现，两手的食指和中指并拢（留有两三毫米指缝）两手横着放，然后两只眼睛同时靠近双手手指缝，快贴上了，通过指缝看东西会清楚很多啊，这是为什么？
光的衍射现象
光栅衍射
(1)结构由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器．
(2)衍射图样特点与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加．
衍射光栅的种类: 光栅和 光栅。
反射
透射
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，叫做“反射式光栅衍射”。于是，你就能看到像彩虹一样的颜色，包括从绿色、黄色到红色的各种色泽。这种效应并非只有牛肉才有，其实猪肉、羊肉、驴肉、狗肉、鸡肉、鸭肉、鱼肉都可以出现。此外，这种现象通常出现在熟肉，而不是生肉。
电脑光盘的彩色反光，来自螺旋形排列的凹槽反射光的衍射
光栅衍射
鸟类羽毛的彩色反光，昆虫翅膀、体表的反光等等都是来自微观结构上同向排列的羽毛纤维或鳞片产生的衍射效应。
光栅衍射
鸟类羽毛的彩色反光，昆虫翅膀、体表的反光等等都是来自微观结构上同向排列的羽毛纤维或鳞片产生的衍射效应。
光栅衍射
这种利用透射光衍射的光栅称为透射光栅,
光栅衍射
七彩祥云照片
由于太阳光为白光，是复色光，其中包含七种单色光，所以在云层的边缘或缝隙中发生衍射时出现七彩光，是常见的自然现象。要发生这样的现象须满足一定的条件，即当云间缝隙和光的波长差不多或小于光的波长时，才能观察到明显的衍射现象。
光栅衍射
课堂总结
光的衍射
光的衍射
衍射现象：光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象。
衍射条件：缝的尺寸接近波长或比波长还要小。
衍射图样
单缝衍射
圆孔衍射
泊松亮斑
衍射光栅
1、在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时 ( )
A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失
B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在
C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D.屏上无任何光亮
C
巩固练习
2、一个不透光的薄板上有两条平行的窄缝，有一频率单一的红光通过两窄缝在与薄板平行的屏上呈现明暗相间的间隔均匀的红色条纹，若将其中一窄缝挡住让另一缝通过红光，则在屏上可观察到（ ）
A．明暗与原来相同，间隔均匀的红色条纹
B．明暗与原来不相同，间隔不均匀的红色条纹
C．一条红色的条纹
D．既无条纹，也不是一片红光，而是光源的像
B
巩固练习
3．对于衍射现象的分析正确的是（ ）
A．光的衍射是光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象
B．光的衍射完全否定了光的直线传播的结论 　　
C．光的衍射为光的波动说提供了有力的证据　　
D．光的衍射条纹图样是光波相叠加的结果　　
A C D
巩固练习
4．单色光照射单缝衍射时（ ）
A．狭缝越窄衍射现象越明显
B．狭缝越宽衍射现象越明显
C．照射的光的波长越长衍射现象越明显
D．照射的光的频率越高衍射现象越明显
A C
巩固练习
5．用黄色光照射不透明的圆板时在圆板的背影中恰能观察到黄色光斑，若分别用红色光,绿色光和紫色光照射圆板一定能观察到光斑的是（ ）
A．红色光　　　B．绿色光
C．紫色光　　　D．三种色光都能
A
巩固练习
6.如下图所示，是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察日光灯光源时所看到的四个现象。当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从0.8mm逐渐变小时,所看到的四个图像的顺序是 。
a、b、c、d
巩固练习

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