图522
(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)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,光屏依次得到几种不同现象--圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗。
3.圆盘衍射的图样又有哪些特点?
(1)圆盘衍射图样的中央有个亮斑--泊松亮斑,外侧为明、暗相间的同心圆,且亮度越来越暗,亮环或暗环间的距离随着半径的增大而减小,如图523所示。
图523
(2)多数情况下,光照到较大的障碍物或孔上时是按照直线传播的规律传播的,在它们的后面留下阴影或光斑。如果障碍物、缝或小孔都小到与照射光的波长差不多(或更小),光就表现出明显的衍射现象,在它们的后面形成泊松亮斑、明暗相间的条纹或圆环。
[特别提醒] 光遇小孔、单缝或障碍物时,衍射现象只有明显不明显之分,无发生不发生之别。
[学后自检]下列说法不正确的是( )
A.当光的波长比圆孔的直径大时,可以产生明显的衍射现象
B.衍射现象的研究表明"光沿直线传播"只是一种近似规律
C.用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板,在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑,这是光的干涉现象
D.隔着帐幔看远处的灯,见到灯周围隔射彩色的光芒,这是光的衍射现象
解析:选C 产生明显衍射现象的条件是光波的波长与障碍物的尺寸相近,而一般物体的尺寸比光波的波长大得多,所以A、B正确;用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板,在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑,这是著名的泊松亮斑,是光的衍射现象,C错误;远处灯发出的光经过帐幔的缝隙产生衍射,因此可见灯周围辐射彩色的光芒,D正确。
衍射对分辨本领的影响
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像分离开来的能力。
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。
[学后自检]障碍物或孔的尺寸不同,光的一些行为有所不同,光的波长不同,发生的一些光行为也不同,下列说法中正确的是( )
A.波长越长的光,越容易发生衍射,因此要提高光学仪器的分辨率应尽量使用波长大的光或口径小的透镜
B.波长越短的光,衍射越不明显,越容易沿直线传播,因此遥感卫星应尽可能利用波长短的光
C.小孔成像的原理是光的直线传播,小孔衍射的原理也是光的直线传播
D.小孔成像遵守光路可逆原理,单缝衍射和双缝干涉不遵守光路可逆