高中物理 第十三章 光 5 光的衍射預(yù)習(xí)導(dǎo)航 新人教版選修3-41

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光的衍射 預(yù)習(xí)導(dǎo)航 1．觀察光的衍射現(xiàn)象，知道什么是光的衍射及產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。能用衍射知識對生活中的現(xiàn)象進行解釋和分析。 2．初步了解衍射光柵。 著名數(shù)學(xué)家泊松根據(jù)菲涅耳的波動理論推算出：把一個不透光的小圓盤放在一束光下，在小圓盤后方的光屏上，圓盤陰影中心會出現(xiàn)一個亮斑。后人稱此亮斑為“泊松亮斑”。泊松指望這一推論能推翻光的波動學(xué)說，因此他要求菲涅耳做實驗。菲涅耳接受挑戰(zhàn)，你知道菲涅耳成功了嗎？這一實驗的成功說明了什么問題？ 由于衍射，圓板的陰影的中心出現(xiàn)了亮斑 提示：他完成了實驗，證實了這一亮斑的存在。這一實驗說明了光發(fā)生了衍射，照到了泊松認為不該照到的地方。證實了光的波動理論的正確性。 1．光的衍射現(xiàn)象 光在傳播過程中，遇到障礙物或小孔時，光將____直線傳播的途徑而繞到障礙物后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象。 2．常見的光的衍射現(xiàn)象 (1)單縫衍射：單色光通過狹縫時，在屏幕上出現(xiàn)____相間的條紋，中央為亮條紋，中央條紋最寬最亮，其余條紋變窄變暗；白光通過狹縫時，在屏上出現(xiàn)____條紋，中央為白色條紋。 思考：你知道衍射圖樣與干涉圖樣的區(qū)別嗎？ (2)圓孔衍射：光通過小孔時(孔很小)在屏上會出現(xiàn)____相間的圓環(huán)。 (3)泊松亮斑——障礙物的衍射現(xiàn)象 各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射，使影的輪廓模糊不清。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)在陰影中心有一個____，這就是著名的泊松亮斑。 思考：用單色光照射小孔，隨著圓孔的逐漸減小，屏上先后有何變化？ 3．產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件 在障礙物或小孔的尺寸可以跟光的波長____，甚至比光的波長還要____的時候，就會出現(xiàn)明顯的衍射現(xiàn)象。 4．光的衍射現(xiàn)象和光的直線傳播的關(guān)系 光的直線傳播只是一種特殊情況，當光的波長比______或____小得多時，光可以看成沿直線傳播；在孔或障礙物尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還要小時，衍射現(xiàn)象就十分明顯。 5．衍射光柵 由許多等寬的狹縫______地排列起來形成的光學(xué)元件。狹縫的個數(shù)越多，衍射條紋的寬度越____，亮度越____。 答案：1．偏離 2．(1)明暗　彩色 思考 提示：衍射條紋寬度不等，中央明紋最寬，且各亮紋的亮度不同，中央亮紋最亮、兩側(cè)亮紋亮度依次減弱。而干涉條紋的寬度相等、且各條亮度基本相同。 (2)明暗　(3)亮斑 思考 提示：圓形亮斑→光源倒立的像(小孔成像)→明暗相間的圓環(huán)(衍射圖樣)。 3．相比　小 4．障礙物　孔 5．等距離　窄　大