5.3光的衍射第5章光的干涉、衍射和偏振魯科版（2019版）選擇性必修1復習與引入0產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：

障礙物或孔的尺寸比波長小或者跟波長相差不多.

水波的衍射衍射現(xiàn)象1光繞過障礙物偏離直線傳播的現(xiàn)象稱為光的衍射（diffractionoflight）。1.1光的衍射1.2光的衍射—圓孔用一束激光照射大小不一的小孔，觀察光屏上出現(xiàn)的現(xiàn)象。實驗表明，當圓孔足夠小時，可觀察到屏上出現(xiàn)了明暗相間的圓環(huán)，說明光已傳播到原來應是陰影的地方。衍射現(xiàn)象1S屏上出現(xiàn)光斑，但邊緣有些模糊.光的衍射光沿直線傳播AB孔較大時——衍射現(xiàn)象1屏上出現(xiàn)光源倒立的像SAB小孔成像1.2.2孔減小時——光沿直線傳播衍射現(xiàn)象1S屏上出現(xiàn)衍射圖樣。AB光的衍射1.2.3孔較小時——衍射現(xiàn)象1結(jié)論：圓孔直徑由大變小依次出現(xiàn)的現(xiàn)象：圓形光斑光源倒立像明暗相間的圓環(huán)（圓孔衍射，面積大于小孔）黑暗（圓孔太小，光線微弱）例題：

使太陽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，孔的后面放置一個光屏，在正方形孔逐漸變小直至閉合的過程中，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?。淮鸢福篋→E→A→B→C衍射現(xiàn)象11.3光的衍射—單縫平行衍射現(xiàn)象11、單縫衍射條紋特征A、中央亮紋寬而亮．B、兩側(cè)條紋亮紋較窄、較暗，且有對稱性．單色光狹縫寬度可調(diào)光屏激光束三不等衍射現(xiàn)象1紅光a=0.8mm紅光a=0.4mm藍光a=0.4mma、波長一定，單縫越窄中央條紋越寬，條紋間距越大b、單縫一定，光波波長越大，中央亮紋越寬，條紋間隔越大．c、白光單縫衍射：中央亮條紋為白色，兩側(cè)為彩色，且呈外紅內(nèi)紫．白光a=0.4mm衍射現(xiàn)象1光的衍射與干涉衍射現(xiàn)象1干涉：等間距等亮度等寬度衍射：中央亮紋較寬，兩邊是對稱明暗相間的條紋，條紋寬度不等，間距不等。

（雙縫）干涉圖樣（單縫）衍射圖樣雙縫間距越小，條紋間距越大單縫寬度越小，條紋間距越大（單色光）波長越小，條紋間距越小（單色光）波長越小，條紋間距越小單色光形成明暗條紋，白光形成彩色條紋單色光形成明暗條紋，白光形成彩色條紋衍射現(xiàn)象1泊松亮斑

光照到不透明的小圓板上，形成明暗相間的間距不等的同心圓環(huán)，在屏上圓板的陰影中心，有一個亮斑，這個亮斑叫“泊松亮斑”1.4光的衍射—圓盤

不只是狹縫和圓孔，各種不同形狀的物體都能使光發(fā)生衍射，以至使影的輪廓模糊不清，其原因是光通過物體的邊緣而發(fā)生衍射的結(jié)果．歷史上曾有一個著名的衍射圖樣——泊松亮斑．(閱讀教材P123)衍射現(xiàn)象11.4刀片邊緣的衍射衍射光柵21821年，德國物理學家夫瑯禾費（J.Fraunhofer，1787—1826）利用衍射原理制造了一種光學器件：在兩個螺桿上繃上許多平行的細金屬線，或者在玻璃片上刻上許多均勻的細槽。因為它有類似柵欄的形狀，所以被稱為衍射光柵（diffractiongrating）。衍射光柵可分為透射光柵和反射光柵。

衍射光柵是由許多等寬的狹縫等距離的排列起來形成的光學儀器。光柵衍射單縫衍射衍射光柵2光柵中狹縫條數(shù)越多,明紋越細，越亮。a1條縫f20條縫e6條縫c3條縫b2條縫d5條縫復色光經(jīng)光柵衍射后會彼此分開，如白光經(jīng)過光柵后能被分解并形成彩色條紋。由此，光柵作為分光器件，常被用于單色儀和光譜儀中。利用這一現(xiàn)象，人們通過光柵拍攝燈光時，會得到一種奇妙的效果（圖5-23）。另外，孔雀細密的羽毛就像有規(guī)律地排列在一起的反射光柵（圖5-24），使多束反射光相互干涉，也可形成閃爍絢麗的色彩。衍射光柵2衍射對分辨本領(lǐng)的影響3光通過足夠小的孔時，會因衍射而明顯地偏離直線傳播方向，并產(chǎn)生衍射圖樣。這一現(xiàn)象對顯微鏡、望遠鏡等精密光學儀器的設(shè)計產(chǎn)生了直接影響。光學儀器上的透鏡相當于一個圓孔。一個光學儀器的分辨本領(lǐng)，就是這個儀器能把彼此靠近的物體的像分離開來的能力。透鏡的直徑越小，產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象越明顯，分辨本領(lǐng)就越低。中國天眼Fast500m直徑射電望遠鏡練習4課本P126-----4.如圖所示，讓太陽光通過窗上的小孔射進漆黑的室內(nèi)，并落在光滑的反射面（如玻璃、瓷碗、鍍鉻器件或涂有油漆的門窗等）上。這時，你瞇著眼并迎著反射方向看去，不但能看到反射面上的白點（太陽虛像），同時還能看到在它的兩旁出現(xiàn)一排對稱的彩帶。眼縫越細，這種現(xiàn)象越顯著。請分析原因。練習4例1：【多選】關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下面說法正確的是（）A、紅光的單縫衍射圖樣是紅黑相間的直條紋．B、白光的單縫衍射圖樣是白黑相間的直條紋．C、光照到不透明小圓盤上出現(xiàn)泊松亮斑，說明發(fā)生了衍射．D、光照到較大圓孔上出現(xiàn)大光斑，說明光沿直線傳播，不存在光的衍射．AC練習4例2：下面四種現(xiàn)象中，哪些不是光的衍射現(xiàn)象造成的（）A．通過游標卡尺觀測兩卡腳間狹縫中發(fā)光的日光燈管，會看到平行的彩色條紋；B．不透光圓盤后面的陰影中心出現(xiàn)一個亮斑；C．太陽光照射下，架在空中的電線在地面上不會留下影子；D．用點光源照射小圓孔，后面屏上會出現(xiàn)明暗相間的圓環(huán)．C練習4備選1、對于衍射現(xiàn)象的分析正確的是（）A．光的衍射是光離開直線路徑繞到障礙物陰影里去的現(xiàn)象B．光的衍射完全否定了光的直線傳播的結(jié)論C．光的衍射為光的波動說提供了有力的證據(jù)D．光的衍射條紋圖樣是光波相疊加的結(jié)果ACD練習4備選2、【多選】下列屬于光的衍射現(xiàn)象的是（）A雨后天空出現(xiàn)的絢麗的彩虹B陽光下肥皂膜上的彩色條紋C太陽光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋D眼睛透過紗巾看到的燈光的條紋E眼睛瞇成一條線看到的發(fā)光的電燈周圍有彩色花紋DE練習4備選3、用單色光通過小圓盤和小圓孔做衍射實驗時，在光屏上得到衍射圖形，它們的特征是（）A．用小圓盤時中央是暗的，用小圓孔時中央是亮的B．中央均為亮點的同心圓形條紋C．中央均為暗點的同心圓形條紋D．用小圓盤時中央是亮的，用小圓孔時中央是暗的B練習4備選4、一個不透光的薄板上有兩條平行的窄縫，有一