| 第五节、光的衍射 |
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作者:张建平zj… 文章来源:本站原创 点击数: 更新时间:2007-9-6 7:51:48  |
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一、光的衍射 说明:我们知道,波能够绕过障碍物发生衍射,既然光也是一种波,为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射,而且常常说“光沿直线传播”。其实,光也能发生衍射 实验: 实验仪器:挡板、宽度可以调节的狭缝、光屏 实验过程:用单色光照射狭缝,在光屏上观察像 实验现象:当狭缝条纹较宽时,在屏上产生一条与缝宽相当的亮线。但是,当缝调到很窄时,亮线的亮度降低,但是宽度反而增大。条纹越窄,衍射后在屏上产生的中央亮条纹越宽。 实验解释:光没有直线传播,绕到了缝的边缘,传播到了相当宽的地方,这就是光的衍射现象 问:在单缝衍射和圆孔衍射的照片中,都有一些亮线和暗线,为什么会出现亮线和暗线呢?(来自单缝或圆孔不同位置的光,通过缝或孔之后叠加时光波加强或者削弱的结果) 问:用白光做衍射实验,得到的亮线是彩色的,为什么?(不同波长的光在不同位置得到了加强) 问:怎样处理光的直线传播和光的衍射之间的关系呢?(光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的,当缝、孔或障碍物的尺寸比波长大的多的情况下,也可以认为光是沿直线传播的;当缝、孔或障碍物的尺寸跟波产接近或者比波长更短的情况下,衍射现象十分明显,这时就不能说光沿直线传播了) 二、衍射光栅 说明:单缝衍射的条纹比较宽,而且距离中央亮条纹越远的条纹,亮度也很低,无论从测量的精确度还是从可分辨的程度上讲都不能达到实用的要求。 问:那如何解决这个问题呢?(实验表明:增加狭缝的个数,衍射条纹的宽度将变窄,亮度将增加) 说明:光学仪器中使用的光栅就是由许多等宽的狭缝等间距地排列起来形成地光学仪器。制作过程是这样的,在一块平整的玻璃上用金刚石刻出一系列等间距的平行刻痕,刻痕由于产生漫反射而不太透光,未刻的部分相当于透光的狭缝,这就成了透镜光栅,如果在高反射率的金属上刻痕,就可以做成反射光栅。
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