2019-2020学年鲁科版选修3-4 第5章 第2节 光的衍射 学案
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提示:天文望远镜的镜头相当于小圆孔,光通过圆孔后会产生衍射,衍射是来自物体的光叠加的结果,会造成观察模糊,镜片越小衍射越明显,观察越模糊.

三、衍射光栅

1.衍射光栅实际就是在两个螺杆上绷上许多平行的细金属线或在玻璃片上刻上许多均匀细槽做成的光学仪器.

2.种类

3.为什么光通过光栅后在光屏上出现的明暗相间的条纹与双缝干涉条纹不同?

提示:双缝干涉条纹是由干涉光源通过双缝后在光屏上叠加产生的.通过光栅后在光屏上叠加的光具有同频及相差恒定的干涉特点,产生多缝干涉,也有单缝衍射,因此其条纹是多缝干涉和单缝衍射条纹共同的结果,不同于双缝干涉条纹.

 几种衍射图样的比较

1.单缝衍射图样的特点

(1)中央条纹亮而宽.

(2)两侧亮纹具有对称性,亮纹宽度逐渐变窄,亮度逐渐减弱.

(3)波长一定时,单缝较窄的中央条纹较宽,各条纹间距较宽;单缝宽度不变时,光波波长较长的中央条纹较宽,各条纹间距较宽.

(4)白光的单缝衍射条纹是中央为白色亮纹,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,靠近白色亮纹的条纹内侧为紫色.

2.圆孔衍射图样的特点

(1)中央是大且亮的圆形亮斑,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.如图所示.

(2)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.

(3)同一种单色光,圆孔越小,中央亮斑半径越大,同时亮度越弱.

(4)在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.

(5)只有当圆孔足够小时,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