4.5光的衍射第四章光知識回顧波在它傳播的方向上遇到障礙物或孔時，波能繞過障礙物繼續(xù)傳播，這屬于波的衍射現(xiàn)象。發(fā)生明顯衍射的條件是什么？障礙物或孔的尺寸跟波長差不多或比波長小。什么是波的衍射現(xiàn)象？課堂引入光也是一種波，為什么在日常生活中我們觀察不到光的衍射，而且常常說“光沿直線傳播”呢？

光的衍射用游標(biāo)卡尺制作的一個寬度可調(diào)的狹縫，縫后放一個光屏。用單色平行光照射狹縫，改變狹縫寬度，觀察實(shí)驗現(xiàn)象。實(shí)驗演示1:當(dāng)縫比較寬時，在屏上產(chǎn)生一條與縫寬相當(dāng)?shù)牧翖l紋。當(dāng)縫調(diào)到很窄時，亮條紋的亮度有所降低，寬度反而增大了，而且還出現(xiàn)了明暗相間的條紋。

光的衍射光離開直線傳播路徑繞到障礙物陰影里去的現(xiàn)象叫光的衍射現(xiàn)象。衍射時產(chǎn)生的明暗條紋叫衍射圖樣。光的明顯衍射條件：障礙物或孔的尺寸與波長差不多或者比波長還小。

光的衍射各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射現(xiàn)象，致使影的輪廓模糊不清，出現(xiàn)明暗相間的條紋。說明：衍射圖樣中有明暗相間的條紋，是由于來自狹縫不同位置的光，通過縫或孔之后疊加時加強(qiáng)或者削弱的結(jié)果，所以說衍射中也存在干涉現(xiàn)象。（一）單縫衍射實(shí)驗演示2:用一束單色光照射單縫，發(fā)生衍射現(xiàn)象，觀察衍射圖案有何特點(diǎn)？（一）單縫衍射單縫衍射圖樣的特點(diǎn)①中央條紋最寬最亮；②兩側(cè)條紋逐漸變暗變窄，對稱分布；③條紋不等間距。（一）單縫衍射④波長一定時，單縫窄的中央條紋寬，各條紋間距大．⑤單縫不變時，波長越長的（紅光）中央亮紋越寬，條紋間隔越大．⑥白光通過單縫時，在屏上出現(xiàn)彩色條紋，中央為白色條紋。紅光單縫寬0.4mm紅光單縫寬0.8mm單縫衍射圖樣的特點(diǎn)（一）單縫衍射相同點(diǎn)：干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象；干涉、衍射都有明暗相間的條紋種類項目單縫衍射雙縫干涉不同點(diǎn)亮度條紋寬度條紋間距產(chǎn)生條件狹縫足夠小(發(fā)生明顯衍射)頻率相同的兩列光波相遇疊加條紋寬度不等，中央條紋最寬條紋寬度相等各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距中央條紋最亮，越向兩側(cè)條紋越暗各條紋亮度基本相同單縫衍射雙縫干涉（二）圓孔衍射單色光通過小孔（孔很?。r，衍射圖樣是什么樣的？具有什么特點(diǎn)呢？一束單色光通過小孔（孔很?。r，發(fā)生衍射，觀察形成的衍射圖樣，并說一說衍射圖樣的特點(diǎn)。（二）圓孔衍射實(shí)驗演示3：一束單色光通過小孔（孔很?。r，發(fā)生衍射，觀察形成的衍射圖樣，并說一說衍射圖樣的特點(diǎn)。（二）圓孔衍射①中央是大且亮的圓形亮斑，周圍分布著明暗相間的同心圓環(huán)，且越靠外，圓形亮條紋的亮度越弱，寬度越小。②圓孔越小，中央亮斑的直徑越大，同時亮度越弱。大孔小孔④白光的圓孔衍射圖樣中，中央是大且亮的白色光斑，周圍是彩色的同心圓環(huán)。白光的圓孔衍射圖樣（二）圓孔衍射③用不同單色光照射圓孔時，得到的衍射圖樣的大小和位置不同，波長越長，中央圓形亮斑的直徑越大。紅色激光的圓孔衍射圖樣（三）圓板衍射如果單色光在傳播途中遇到一個較小的圓形障礙物，衍射圖樣又會是什么樣的呢？（三）圓板衍射①圓板陰影的邊緣是模糊的，在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán)。（三）圓板衍射②若在單色光傳播途中放一個較小的圓形障礙物，會發(fā)現(xiàn)在影的中心有一個亮斑，這就是著名的泊松亮斑。③與圓孔衍射圖樣中心亮斑比較，泊松亮斑較小圓板衍射圓孔衍射衍射光柵衍射光柵：由許多等寬的狹縫等距離排列起來形成的光學(xué)元件。與單縫衍射相比光柵衍射條紋的寬度變窄，亮度增加。單縫衍射圖樣光柵衍射圖樣在一塊很平的玻璃上刻出一系列等距的平行刻痕，刻痕產(chǎn)生漫反射而不太透光，未刻的部分相當(dāng)于透光的狹縫，這樣就做成了透射光柵。透射光柵反射光柵衍射光柵如果在高反射率的金屬上刻痕，就可以做成反射光柵。課堂小結(jié)光的衍射光的衍射衍射現(xiàn)象：光離開直線傳播路徑繞到障礙物陰影里去的現(xiàn)象。明顯衍射條件：障礙物或縫的尺寸接近波長或比波長還要小。衍射圖樣單縫衍射圓孔衍射圓板衍射（泊松亮斑）衍射光柵透射光柵反射光柵課堂檢測1.如圖所示的四種明暗相間的條紋分別是黃光、紫光各自通過同一個雙縫干涉裝置形成的干涉圖樣以及紅光、藍(lán)光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮條紋)。在下面的四幅圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是A.黃藍(lán)紫紅 B.黃紅紫藍(lán)C.藍(lán)紫紅黃 D.藍(lán)黃紅紫√2.某研究性學(xué)習(xí)小組用激光束照射圓孔和不透明圓板后，分別得到如圖甲、乙所示的圖樣，下列說法正確的是A.甲圖的亮斑是“泊松亮斑”，屬于圓板衍射B.乙圖的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先

推算出這個亮斑，后來泊松發(fā)現(xiàn)圓板中心確

實(shí)有這個亮斑C.不管是圓孔衍射還是圓板衍射，影像的邊緣輪廓都是清晰的D.發(fā)生圓孔衍射時，圓形光環(huán)的圖樣半徑遠(yuǎn)大于圓孔的半徑，即光繞到

障礙物的影子里√課堂檢測3.(2023·淮安市高二期中)抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，激光束越過細(xì)絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同。觀察光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化，下列敘述中正確的是A.這里應(yīng)用的是光的直線傳播現(xiàn)象B.這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象C.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗D.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)√課堂檢測