光的衍射的考察都是一些定性的考察,没有定量的计算所以这部分内容大家主要以记忆为主。首先要有一个大的概念,那就是光的衍射是证明光的波动性的最好的证据
光的衍射是指光离开直线路径绕到障碍物阴影里的现象。发生明显衍射的条件:只有在障碍物或孔的尺寸比光的波长小或者跟波长差不多的条件下,才能发生明显的衍射现象。这个条件大家也要把它记清楚。
接下来我们了解一下常见的三种衍射现象,单缝衍射,圆孔衍射和泊松亮斑等。
所谓的单缝衍射是指单色光入射单缝时,出现明暗相间不等距条纹,中间亮条纹较宽,较亮两边亮条纹较窄、较暗。如下图所示
白光入射单缝时,出现彩色条纹。注意一点中央为白色亮条纹,且最宽最亮,两边为彩色条纹。
最后我们再补充两点,那就是单缝的缝宽越窄,单色光的波长越长,那么,衍射条纹的宽度越长。所以红光最宽,紫光最窄,所以可以狭隘的理解为最靠近中间的是紫光,其实是什么光都在的,只不过红光的条纹宽了些,跨度大,所以看起来里中间遥远,最中间什么光都有,所以仍是白光。
所谓的圆孔衍射是指光入射微小的圆孔时,出现明暗相间不等距的圆形条纹。
所谓的泊松亮斑是指当光照到不透光的小圆板上时,在圆板的阴影中心出现的亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。
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图片来自百度
1.明显衍射的条件:障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多,甚至比光的波长还要小
①单缝衍射条纹的分布是不均匀的,中央亮纹与邻边的亮条纹相比有明显的不同。用单色光照射单缝时,光屏上出现亮、暗相间的衍射条纹,中央亮条纹最宽最亮。用白光照射单缝时,中间是白色亮条纹,两边是彩色条纹,其中最靠近中间的色光是紫光,最远离中间的色光是红光
②中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关,入射光波长越长,单缝越窄,中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大
③缝变窄,通过的光能变少,而光能分布的范围变宽,所以亮纹的亮度降低
单缝衍射
2.圆孔衍射
圆孔衍射
①衍射图样中,中央亮圆的亮度最大,外面是亮、暗相间的圆环,但外围亮环的亮度小,用不同的光照射时得到的图样也不一样,如果用单色光照射时,中间为亮圆,外一面是亮度越来越暗的亮环。如果用白光照射时,中间亮圆为白色,周围是彩色圆环
②中央是大且亮度最大的圆形亮斑,周围分布着明暗相间的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度越弱,宽度越小
③只有圆孔足够小时,才能得到明显的衍射图样。在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中,光屏依次得到几种不同的现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗。
④用不同色光照射圆孔时,得到的衍射图样的大小和位置不同,波长越长,中央圆形亮斑的直径越大。
⑤白光的圆孔衍射图样中,中央是大且亮的白色光斑,周围是彩色同心圆环
⑥圆孔越小,中央亮斑的直径越大,同时亮度越弱
3.圆板衍射
圆板衍射
①圆板阴影区的中央有个亮斑-------泊松亮斑
②圆板阴影区的周围又明暗相间的圆形衍射条纹
③亮环或暗环的间距随半径的增大而减小,即越向外条纹越窄
这个表格 正要的不要不要的哦
练习题
1.如图,a、b分别为单缝衍射实验中,两束单色光经过同一实验装置得到的图案,则图_______(选填“a”或“b”)对应光的波长较长。欲使b的中央衍射条纹变宽,可以_______缝到屏之间的距离(选填“增大”或“减小”)。
2.如图所示的四种明暗相间条纹,是红光、紫光分别通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的衍射图样.图中黑色部分代表亮纹,下列四幅图中由红光形成的图样是( )
A
B
C
D
3.对下列现象解释正确的是( )
A.图甲和泊松亮斑的原理一样
B.图乙和三棱镜色散的原理一样
C.图丙和利用光学技术检查镜面的平整程度的原理一样
D.图丁和偏振太阳镜的原理一样
甲.海市蜃楼 乙.彩虹 丙.彩色泡沫 丁.立体电影
答案
1.a 增大
2.AD
3.BCD
文案:强强特穆尔
时间:2018年 4月24日
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