衍射條紋越亮b資料講解

衍射條紋越亮B1、光的顏色是由電磁波的頻率決定的．

2、不同頻率的色光在真空中波速相同，在介質(zhì)中波速不同．

3、同一色光在不同介質(zhì)中，頻率（顏色）不變，波長(zhǎng)和波速都要改變．

4、在同一介質(zhì)中，頻率越高，波速越小．規(guī)律歸納:光的干涉現(xiàn)象反映了光的波動(dòng)性，而波動(dòng)性的另一特征是波的衍射現(xiàn)象，光是否具有衍射現(xiàn)象呢？如果有衍射現(xiàn)象，為什么在日常生活中我們沒(méi)有觀察到光的衍射現(xiàn)象呢？水波、聲波都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，它們發(fā)生衍射的現(xiàn)象特征是什么？一、光的衍射：光有衍射現(xiàn)象嗎? 當(dāng)水波通過(guò)狹縫（或障礙物）的時(shí)候，水波會(huì)彎折并繞過(guò)狹縫（或障礙物）。我們把這種波能繞過(guò)障礙物傳播的現(xiàn)象叫做衍射。 狹縫（或障礙物）的寬度與波長(zhǎng)相當(dāng)，即孔或障礙物的尺寸小于等于波長(zhǎng)時(shí)，衍射現(xiàn)象最為明顯。這是波的主要特征之一。光會(huì)發(fā)生衍射嗎？指縫間看到明暗相間的條紋透過(guò)指縫觀察燈絲產(chǎn)生衍射的條件

一切波都能發(fā)生衍射，通過(guò)衍射把能量傳到陰影區(qū)域，能夠發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或跟波長(zhǎng)差不多．

取一個(gè)不透光的屏，在它的中間裝上一個(gè)寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫，用平行的單色光照射，在縫后適當(dāng)距離處放一個(gè)像屏．激光束像屏1、衍射的條件：?jiǎn)螕舢嬅嬗^看錄像2、單縫衍射：?jiǎn)慰p衍射條紋的特征（1）中央亮紋寬而亮．（2）兩側(cè)條紋具有對(duì)稱性，亮紋較窄、較暗．3、圖樣特征：不同波長(zhǎng)的單縫衍射觀察下列衍射圖樣，分析衍射規(guī)律：不同縫寬的單縫衍射白光的單縫衍射1、波長(zhǎng)一定時(shí)，單縫窄的中央條紋寬，各條紋間距大．2、單縫不變時(shí)，光波越長(zhǎng)的（紅光）中央亮紋越寬，條紋間隔越大．3、白熾燈的單縫衍射條紋為中央白色條紋，兩側(cè)為彩色條紋，且外側(cè)呈紅色，靠近光源的內(nèi)側(cè)為紫色．單縫衍射規(guī)律4、圖樣分析：

ABS（1）孔較大時(shí)——屏上出現(xiàn)清晰的光斑（2）孔較小時(shí)——屏上出現(xiàn)衍射花樣明暗相間的間距不等的同心圓環(huán)5、圓孔衍射：泊松亮斑：光照在一個(gè)不透明的小圓板上，光繞過(guò)板的邊緣，在屏的中心疊加形成一個(gè)亮斑．明暗相間的間距不等的同心圓環(huán)，中心有一“泊松亮斑”．6、圓盤衍射：圓盤衍射

1818年，當(dāng)法國(guó)物理學(xué)家菲漢耳提出光的波動(dòng)理論時(shí)，著名數(shù)學(xué)家泊松根據(jù)菲涅耳的理論推算出：把一個(gè)不透光的小的圓盤狀物放在光束中，在距這個(gè)圓盤一定距離的像屏上，圓盤的陰影中心應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)亮斑．人們從未看過(guò)和聽說(shuō)過(guò)這種現(xiàn)象，因而認(rèn)為這是荒謬的，所以泊松興高采烈地宣稱他駁倒了菲涅耳的波動(dòng)理論，菲涅耳接受了這一挑戰(zhàn)，精心研究，“奇跡”終于出現(xiàn)了，實(shí)驗(yàn)證明圓盤陰影中心確實(shí)有一個(gè)亮斑，這就是著名的泊松亮斑．

光沿直線傳播只是一個(gè)近似的規(guī)律。當(dāng)光的波長(zhǎng)比障礙物或孔的尺寸小得多時(shí)，可認(rèn)為光是沿直線傳播的，當(dāng)光的波長(zhǎng)與障礙物或孔的尺寸可以相比擬時(shí)將產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。光的衍射現(xiàn)象再次證明光是一種波．單縫衍射光強(qiáng)分布圖對(duì)于單縫衍射現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確的是()A．縫的寬度d越小，衍射條紋越亮

B．縫的寬度d越小，衍射現(xiàn)象越明顯

C．縫的寬度d越小，光的傳播路線越接近直線

D．入射光的波長(zhǎng)越短，衍射現(xiàn)象越明顯B［例1］在做單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中正確的是()A．將入射光由黃色換成綠色，衍射條紋間距變窄B．使單縫寬度變小，衍射條紋間距變窄C．換用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光照射，衍射條紋間距變寬D．增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距變寬ACD［例2］光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象都是光具有波動(dòng)性的有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)．它們都是由于光的疊加而產(chǎn)生的，但兩者的條紋卻有如下區(qū)別：雙縫干涉的條數(shù)較多，明(或暗)條紋的間距相等，各亮條紋的亮度差別較??；單縫衍射的條紋的條數(shù)較少，明(或暗)條紋的間距不等，中央亮條紋最亮最寬，兩側(cè)亮條紋較暗較窄．二、雙縫干涉與單縫衍射條紋的區(qū)別用紅光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)(縫極窄)，如果用不透光的紙遮住一個(gè)縫，則屏上出現(xiàn)的是（）A．一片黑暗B．一片紅光C．原干涉條紋形狀不變，但亮度減弱D．不等間距的紅黑相間的條紋［例3］B三、衍射光柵：

它是由許多等寬的狹縫等距離排列起來(lái)形成的光學(xué)元件。透射光柵單縫衍射的條紋比較寬，而且距離中央條紋較遠(yuǎn)處的條紋亮度也很低；增加狹縫的個(gè)數(shù)，衍射條紋的寬度將變窄，亮度將增加。（演示）如果在高反射率的金屬上刻痕，可以做成反射光柵做一做：

找一根雞翅膀上的羽毛，鵝、鴨的翎毛也可以，最好是白色的。白天隔著羽毛觀太陽(yáng)，或在晚上拿羽毛去看1m外的白熾燈，可以觀察到衍射圖樣。羽毛上細(xì)密的羽絲充當(dāng)了衍射光柵欄。下列現(xiàn)象屬于干涉現(xiàn)象的是______，屬于衍射現(xiàn)象的是_______，屬于色散現(xiàn)象的是______．

A．雨后彩虹

B．蟬翼翅膀上的彩色

C．用力壓緊玻璃板可看到彩色花紋

D．透過(guò)綢布看燈光可看到花紋

E．瞇起眼睛看燈絲，燈絲被拉長(zhǎng)

F．通過(guò)放大鏡看物體，物體的邊緣是彩色的．B、CD、EA、F［例4］使太陽(yáng)光垂直照射到一塊遮光板上，板上有可以自由收縮的正方形孔，孔的后面放置一個(gè)光屏，在正方形孔逐漸變小直至閉合的過(guò)程中，光屏上依次可以看到幾種不同的現(xiàn)象，試把下列現(xiàn)象依次排列：

A．圓形光斑B．明暗相間的彩色條紋C．變暗消失D．正方形光斑E．正方形光斑由大變小

答案:正確的順序是：D、E、A．D．C點(diǎn)撥:弄清光的直線傳播規(guī)律，小孔成像的原理，光波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件．［例5］小結(jié)：

1、產(chǎn)生明顯衍射的條件：障礙物（或孔）的尺寸比波長(zhǎng)小或和波長(zhǎng)差不多。注：障礙物（或孔）的尺寸越小衍射現(xiàn)象越明顯，但亮度減小。2、單縫衍射圖樣：中央亮條紋（最亮最寬）、兩側(cè)條紋窄、關(guān)于中央對(duì)稱4、白光的衍射中央白色（較寬），兩邊彩色條紋3、光柵衍射【同步練習(xí)】1．下面哪些現(xiàn)象屬于光的衍射現(xiàn)象A．雨后美麗的彩虹B．對(duì)著日光燈從兩鉛筆的縫中看到的色彩條紋C．陽(yáng)光下肥皂膜上的彩色條紋D．光通過(guò)三棱鏡產(chǎn)生的色彩條紋答案：B解析：雨后的彩虹和光通過(guò)三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋都是由于光的色散而形成的，是光的折射現(xiàn)象；陽(yáng)光下肥皂膜上的彩色條紋是光的薄膜干涉現(xiàn)象；對(duì)著日光燈從兩鉛筆的縫中看到的彩色條紋是單縫衍射現(xiàn)象．2．以下關(guān)于光現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是()A．一個(gè)面光源發(fā)出的光經(jīng)較大的障礙物后在屏上的影有本影和半影，這是光發(fā)生衍射的結(jié)果B．把兩支鉛筆捏緊，通過(guò)中央的細(xì)縫去觀察日光燈，會(huì)看到彩色條紋，這是光發(fā)生衍射的結(jié)果C．白光通過(guò)單縫衍射時(shí)，偏離中央亮紋最遠(yuǎn)的是紅光D．一束平行白光經(jīng)凸透鏡折射后，在其后的屏上也會(huì)看到彩色的亮環(huán)，這是光發(fā)生衍射的結(jié)果答案：BC解析：選項(xiàng)A是由光的直線傳播產(chǎn)生的；選項(xiàng)B是光的衍射產(chǎn)生的；選項(xiàng)C是因?yàn)榘坠庵屑t色光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，亮紋最寬，故偏離中央亮紋最遠(yuǎn)；選項(xiàng)D是色散現(xiàn)象．3．點(diǎn)光源照射到一個(gè)障礙物，屏上所形成的陰影的邊緣部分模糊不清，產(chǎn)生的原因是A．光的反射B．光的折射C．光的干涉D．光的衍射答案：D解析：光在傳播過(guò)程中遇到障礙物，要發(fā)生衍射，進(jìn)到陰影部分去，只是障礙物太大時(shí)，衍射現(xiàn)象不明顯，所以只在障礙物影子邊緣出現(xiàn)不太顯著的衍射現(xiàn)象，使影子邊緣的輪廓模糊不清．4．關(guān)于衍射下列說(shuō)法正確的是A．衍射現(xiàn)象中衍射花樣有暗條紋的出現(xiàn)是光的疊加的結(jié)果B．雙縫干涉中也存在著光的衍射現(xiàn)象C．影的存在是一個(gè)與衍射現(xiàn)象相矛盾的客觀事實(shí)D．一切波都可以產(chǎn)生衍射答案：ABD解析：衍射條紋是疊加產(chǎn)生的，衍射條紋的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了直線傳播的區(qū)域，A、B正確．衍射是波特有的現(xiàn)象，D正確．5．在用單色平行光照射單縫以觀察衍射現(xiàn)象時(shí)，下面說(shuō)法正確的是A．縫越窄，衍射現(xiàn)象越明顯B．縫越寬，衍射現(xiàn)象越明顯C．照射光的波長(zhǎng)越短，衍射現(xiàn)象越明顯D．照射光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越明顯答案：AD解析：由于可見光的波長(zhǎng)非常短，一般為微米數(shù)量級(jí)，所以，當(dāng)縫越窄時(shí)衍射現(xiàn)象越明顯，對(duì)光波言，波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光，其衍射越容易發(fā)生，現(xiàn)象越明顯，故A、D是正確的．例1解析：解析:產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或孔的尺寸跟波長(zhǎng)差不多，或者比波長(zhǎng)?。捎诠獠úㄩL(zhǎng)都是很短，所以在單縫衍射現(xiàn)象中，縫的寬度d越小，衍射現(xiàn)象越明顯．所以B答案是正確的．縫的寬度d越小，透過(guò)縫的光的能量越小，亮度也越小，故A錯(cuò)．縫的寬度d越小，越容易發(fā)生衍射，即容易偏離直線路徑繞到障礙物陰影中去，故C錯(cuò)，在縫的寬度d不變的情況下，入射光波長(zhǎng)越短，越不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)．所以正確答案應(yīng)選B．例2解析：解析：當(dāng)單縫寬度一定時(shí)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越明顯，即光偏離直線傳播的路徑越遠(yuǎn)，條紋間距越大；當(dāng)光的波長(zhǎng)一定時(shí)，單縫寬度越小衍射現(xiàn)象越明顯，條紋間距越大；光的波長(zhǎng)一定、單縫的寬度也一定時(shí)，增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距也會(huì)變寬．故答案為ACD．例3解析：答案：D解析：屏上將出現(xiàn)紅光的單縫衍射圖樣，即不等間距的紅、黑相間的條紋．區(qū)分干涉，衍射和色散的方法是分析裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，厚的不平行透明體是色散，雙縫和薄膜是干涉，單縫、單孔、單絲、多縫、多孔、多絲是衍射，所以屬于色散的是A、F；屬于干涉的是B、C