2017-2018学年人教版选修3-4 光的衍射 第1课时 学案
2017-2018学年人教版选修3-4  光的衍射      第1课时    学案第3页

  1.根据条纹的宽度区分:双缝干涉的条纹是等宽的,条纹间的距离也是相等的,而单缝衍射的条纹,中央亮条纹最宽,而两侧的亮条纹逐渐变窄.

  2.根据亮条纹的亮度区分:双缝干涉条纹,从中央亮纹往两侧亮度变化很小,而单缝衍射条纹的中央亮纹最亮,而两侧的亮纹逐渐变暗.

衍 射 对 分 辨 率 本 领 的 影 响 及 衍 射 光 栅

  1.一个光学仪器的分辨率本领是指将两个相互靠近的物体的象分离开来的能力.

  2.光学显微镜和望远镜等光学仪器,其透镜就相当于小圆孔,透镜直径越小,产生的衍射现象越明显,分辨本领就越低.

  3.衍射光栅

  (1)结构:有许多等宽的狭缝等距离排列起来形成光学元件.狭缝的个数越多,衍射条纹的宽度越窄,亮度越亮.

  (2)衍射图样的特点:与单缝衍射相比,衍射条纹的宽度变窄,亮度增加.

  (3)衍射光栅的种类:反射光栅和透射光栅.

  [判断]

  1.显微镜的镜头越小其分辨本领越低.(√)

  2.多缝干涉的结果使光栅衍射的宽度比单缝衍射时更宽.(×)

  3.光栅的衍射图样是单缝衍射和多缝干涉的共同结果(√)

  [思考]

  为什么通过光栅后得到的条纹与双缝干涉条纹不同?

  【提示】 双缝干涉是由于干涉光源通过双缝后叠加产生的,通过光栅后在光屏上叠加的光具有同频率及相位差恒定的干涉特点,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.

  

  [核心点击]

  1.圆孔衍射图样

  (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5­2­3所示.

  

  图5­2­3

  (2)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现象--圆形亮斑(光的直线传播)、光源的象(小孔成象)、明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗.

  (3)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,波长越大,中央圆形亮斑的直径越大.

  (4)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)圆孔越小,中央亮斑的直径越大,同时亮度越弱.

  2.不透明的小圆板衍射图样

  (1)泊松亮斑图样中的亮环或暗环间距随半径增大而减小.

  (2)与圆孔衍射图样比较

  ①均是明暗相间的圆形条纹,中心均有亮斑.

  ②圆孔衍射图样中心亮斑较大,而泊松亮斑较小.

  ③圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大,圆板衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而减小.

④圆孔衍射图样的外侧是黑暗的,而小圆板衍射图样的外侧是明亮的.