工程光学第十三章 光的衍射.解析
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1θ2θ2mm3011mm 30第十三章习题解答波长nm 500=λ的单色光垂直入射到边长为3cm 的方孔,在光轴(它通过孔中心并垂直方孔平面)附近离孔z 处观察衍射,试求出夫琅和费衍射区的大致范围。
解: 夫琅和费衍射应满足条件 π<<+1max 21212)(Z y x k)(900)(50021092)(2)(72max 2121max 21211m cm a y x y x k Z =⨯⨯==+=+>λλπ波长为500nm 的平行光垂直照射在宽度为0.025mm 的单逢上,以焦距为50cm的会聚透镜将衍射光聚焦于焦面上进行观察,求(1)衍射图样中央亮纹的半宽度;(2)第一亮纹和第二亮纹到中央亮纹的距离;(3)第一亮纹和第二亮纹相对于中央亮纹的强度。
解: 20sin ⎪⎭⎫⎝⎛=ααI I θλπαs i n 22a f y ka kal ⋅=⋅==(1))(02.010025.05006rad a=⨯==∆λθ )(10rad d =(2)亮纹方程为αα=tg 。
满足此方程的第一次极大πα43.11= 第二次极大πα459.22=x a k l a θλπαs i n 2⋅⋅==a x πλαθ=sin 一级次极大)(0286.010025.043.1500sin 6rad x x =⨯⨯⨯=≈ππθθ ()mm x 3.141=二级次极大)(04918.010025.0459.2500sin 6rad x x =⨯⨯⨯=≈ππθθ ()mm x 59.241=(3)0472.043.143.1sin sin 2201=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππααI I01648.0459.2459.2s i n s i n 2202=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππααI I10.若望远镜能分辨角距离为rad 7103-⨯的两颗星,它的物镜的最小直径是多少?同时为了充分利用望远镜的分辨率,望远镜应有多大的放大率?解:D λθ22.10= )(24.21031055022.179m D =⨯⨯⨯=--⨯-=⨯⨯⨯⨯⨯=''=Γ969310180606060067πϕ11. 若要使照相机感光胶片能分辨m μ2线距,(1)感光胶片的分辨率至少是没毫米多少线;(2)照相机镜头的相对孔径f D至少是多大?(设光波波长550nm ) 解:)(50010213mm N 线=⨯=-3355.01490=≈'NfD12. 一台显微镜的数值孔径为0。
高中物理:光学-光的衍射光的衍射是光学中的经典知识点,其在多个领域都有着广泛的应用,例如显微镜、天文望远镜等。
本文将详细介绍光的衍射的基本概念、衍射定理、夫琅禾费衍射以及常见的实验方法。
一、光的衍射的基本概念光的衍射是指光通过一个孔或者通过物体表面的缝隙后,光波会扩散成为一组新的光波,这种现象被称为光的衍射。
在光的衍射中,光波会形成一些明暗交替的区域,这些区域被称为衍射图样,其形状和孔或者缝隙的大小和形状有关。
二、衍射定理衍射定理是光学中最重要的定理之一,它是描述从一个孔或者一个光源丝的发射的光经过另一个孔或者缝隙后产生的光的波前的变化情况。
衍射定理可以用来计算衍射图案的形状,以及通过使用光的衍射图案来确定物体的大小和形状。
衍射定理的公式如下所示:sinθ = nλ/d其中,θ是衍射角,n是衍射序数,λ是光的波长,d是孔或者缝隙的宽度。
三、夫琅禾费衍射夫琅禾费衍射是一种典型的衍射现象,它是一种发生在单缝或双缝上的衍射现象。
夫琅禾费衍射的衍射图样是一组纵向的亮暗条纹。
夫琅禾费衍射的公式如下所示:dsinθ = nλ其中,d是缝隙的大小,θ是衍射角,n是衍射序数,λ是光的波长。
四、实验方法实验方法是研究光的衍射现象的重要手段。
常见的光的衍射实验方法包括单缝衍射实验、双缝干涉实验、格点衍射实验等。
(1)单缝衍射实验单缝衍射实验是研究光的衍射现象的最简单的实验方法之一,它可以通过一个狭窄的孔洞使光波扩散成为一个圆形的波前来观察光的衍射现象。
(2)双缝干涉实验双缝干涉实验是研究光的干涉现象的重要实验方法,它可以通过两个狭缝使光波扩散成为一组具有干涉现象的亮暗条纹。
(3)格点衍射实验格点衍射实验是一种研究光的衍射现象的实验方法,它可以通过一个光栅来使光波扩散成为一组具有规律的亮暗条纹。
五、练习题1. 一束波长为500nm的光穿过一个宽度为0.3mm的单缝后,经过距离1m的观察屏时,其衍射图样的第五个主极大的位置距离中心线的距离是多少?参考答案:0.30mm2. 光通过一组双缝(缝距为0.1mm,缝宽为0.05mm),在距离屏幕40cm处出现了一组亮暗条纹。
工程光学第章光的衍射解析课件 (一)
在工程光学的学习中,光的衍射是必不可少的一部分。
作为光的物理特性之一,衍射的研究在实际应用中广泛存在,例如光学的成像和测量等。
光的衍射解析课件则是帮助学生深入了解和掌握光的衍射原理及实际应用。
下面我们就来逐点分析这份课件。
1. 衍射的定义及类型
课件首先介绍了光的衍射的概念和分类。
衍射是指光通过一些孔或障碍物后,经过弯曲或散射后出现的现象。
根据衍射的物理特性和光源的不同,衍射可以分为菲涅耳衍射和菲拉格朗日衍射两种类型。
2. 衍射的基本原理
接下来的内容则侧重于衍射的基本原理。
首先是哈密尔顿原理和菲涅尔公式的讲解。
哈密尔顿原理是描述波传播的规律,而菲涅尔公式是描述光在两个介质交界面上反射和折射的规律。
此外,还有关于衍射公式的推导,包括狄利克雷积分和菲涅尔-柯西定理等。
3. 衍射的实际应用
最后一部分则涉及到衍射的实际应用。
其中包括梳状光栅的应用、角度测量、开孔光栅的应用、模拟天体光学望远镜的原理和光学数据储存技术的描述等。
这些实例说明衍射技术在现代光学中具有重要的应用价值。
总的来说,这份课件对于从事光学以及信息工程方面的大学学生来说,是一份具有概念性和实践性的教材,为学习光的衍射提供了很好的参
考和指导。
同时,在这份课件的基础上,我们还可以更深入地探究光
学的应用和研究,将光学这门学科发扬光大。
光学光的衍射现象及衍射公式解析光学领域是研究光的传播、干涉和衍射等现象的学科。
光的衍射现象是光学中一项重要的现象,它是光通过一个或多个孔或物体后所产生的偏离直线传播方向的现象。
在本文中,我们将详细介绍光的衍射现象以及相关的衍射公式。
一、光的衍射现象光的衍射现象是由于光传播过程中的波动性导致的。
当光通过一个孔或物体时,由于它的衍射现象,光束会出现偏折和扩散。
这种现象可以用两个经典的衍射实验来进行说明。
1. 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验是用来观察光的衍射现象的经典实验之一。
在实验中,一束单色光通过两个相邻的狭缝,然后在屏幕上形成一系列交替的明暗条纹。
这些条纹是由光波传播过程中的衍射现象引起的,通过观察这些条纹的位置和间距,我们可以研究光的波长和干涉特性。
2. 单缝衍射实验单缝衍射实验也是常用的观察光的衍射现象的实验之一。
在实验中,一束单色光通过一个狭缝后,在屏幕上形成一个中央亮度较大的主极大,以及两侧亮度逐渐减弱的次级极大。
这些亮度的变化是由光波经过狭缝后形成的波前衍射引起的。
二、光的衍射公式光的衍射现象可以用一些数学公式来描述和分析。
在实际应用中,我们常用的两个衍射公式是夫琅禾费衍射公式和菲涅尔衍射公式。
1. 夫琅禾费衍射公式夫琅禾费衍射公式是用来描述光通过一个狭缝或一个圆孔后的衍射现象的公式。
根据夫琅禾费衍射公式,通过一个狭缝或圆孔的光衍射角度与光的波长和狭缝(或圆孔)的尺寸有关。
2. 菲涅尔衍射公式菲涅尔衍射公式是用来描述光通过一个平面透光物体后的衍射现象的公式。
通过菲涅尔衍射公式,我们可以计算出经过平面透光物体后的光的强度分布,并且可以通过调整物体的形状和尺寸来控制光的传播和衍射特性。
三、应用与研究通过对光的衍射现象和衍射公式的研究,人们可以更好地理解和应用光学现象。
在实际生活和工业应用中,光的衍射现象广泛应用于光学显微镜、光学成像、光纤通信等领域。
同时,光的衍射现象也是研究光波性质和计算光传播的基础之一。
疱丁巧解牛知识·巧学一、光的衍射1.衍射现象波能够绕过障碍物而到达“阴影”区域的现象.2.产生明显衍射现象的条件障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多.深化升华一切波在遇到障碍物或孔时,都可以发生衍射,要注意区分发生衍射和产生明显衍射现象的区分.3.三种不同的衍射现象(1)单缝衍射①单缝衍射:如图13-5-1所示,点光源S发出的光经过单缝后照射到光屏上,若缝较宽,则光沿直线传播,传播到光屏上的AB区域;若缝足够窄,则光的传播不再沿直线传播,而是传到几何阴影区,在AA′、BB′区还出现亮暗相间的条纹,即发生衍射现象.图13-5-1要点提示衍射是波特有的一种现象,只是有的明显,有的不明显而已,“闻其声不见其人”就是声波衍射的原因.②特点:a.缝变窄时,光有了明显的衍射现象,光所照射的区域变大,由于通过缝的光能少了,因此条纹的亮度会降低.b.在衍射现象中,中央亮条纹与邻边的亮条纹相比有明显的不同,中央亮条纹不仅亮度大,宽度也大.要点提示用单色光照射单缝时,光屏上出现亮、暗相间的衍射条纹,中央条纹宽度大,亮度也大,与干涉条纹有区别.深化升华用白光照射单缝时,中间是白色亮条纹,两边是彩色条纹,其中最靠近中央的色光是紫光,最远离中央的是红光.(2)圆孔衍射如图13-5-2所示,当挡板AB上的圆孔较大时,光屏上出现图中甲所示的情形,无衍射现象发生;当挡板AB上的圆孔很小时,光屏上出现图中乙所示的衍射图样,出现亮、暗相间的圆环.图13-5-2特点:衍射图样中,中央亮圆的亮度大,外面是亮、暗相间的圆环,但外围亮环的亮度小.深化升华(1)单色光照射时,中央为亮圆,外面是亮度越来越暗的亮环;(2)白光照射时,中央亮圆为白色,周围是彩色圆环.(3)泊松亮斑——障碍物的衍射现象在1818年,法国物理学家菲涅耳提出波动理论时,著名的数学家泊松根据菲涅耳的波动理论推算出圆板后的中央应出现一个亮斑,这看起来是一个荒谬的结论,于是在同年,泊松在巴黎科学院宣称他推翻了菲涅耳的波动理论,并把这一结果当作菲涅耳的谬误提了出来,但有人做了相应的实验,发现在圆板阴影的中央确实出现了一个亮斑,这充分证明了菲涅耳理论的正确性,后人把这个亮斑就叫泊松亮斑.各种不同形状的障碍物也能使光发生衍射,使影的轮廓模糊不清,若单色光传播途中,放一个较小的圆形障碍物,会发现在阴影中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑.辨析比较白光的衍射和单色光的衍射的区别白光的衍射条纹为中央亮而宽外侧暗而窄,靠近光源的外侧为彩色条纹,且外侧呈红色,靠近光源的内侧为紫色,条纹间距不等.而单色光的衍射条纹为中央亮而宽外侧暗而窄,条纹间距不等.因可见光中红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,各色光的波长不同,在发生衍射时的条纹间距也各不相同,对同样的障碍物或孔的尺寸,红光波长最长,产生的衍射条纹间距最大,紫光波长最小,产生的衍射条纹间距最小,所以红光在外侧而紫光在内侧.4.衍射现象的分析(1)用单色光照射狭缝,在狭缝较宽时,屏上出现一段亮条纹,且缝越窄,亮条纹也越窄,因为此时狭缝宽度比波长大很多,光是沿直线传播的;当狭缝很窄时,屏中央出现一条比狭缝宽度大很多的亮条纹,两侧的亮条纹离中央亮条纹更远,产生了明显的衍射现象.(2)用单色光照射小孔,随着圆孔的减小,屏上先后出现的是:圆形亮斑→光源倒立的像(小孔成像)→明暗相间的圆环(衍射图样).(3)衍射条纹的产生,实质上是光波发生干涉的结果,即相干波叠加的结果.当光源发出的光照射到小孔或障碍物上时,小孔处看作有许多点光源,障碍物的边缘也要看成许多点光源(惠更斯原理).这些点光源是相干光源,发出的光相干涉,在光屏上形成亮暗相间的条纹.5.光的干涉和光的衍射的比较(1)双缝干涉和单缝衍射都是波叠加的结果,只是干涉条纹是有限的几束光的叠加,而衍射条纹可认为是极多且复杂的相干光的叠加.(2)单缝衍射时,照射光的波长越长,中央亮纹越宽,衍射和干涉都能使白光分色,且中央白光的边缘均呈红色.(3)干涉和衍射的图样有相似之处,都是亮暗相间的条纹,只是干涉条纹中各条纹宽度和亮纹亮度基本相同,衍射条纹中各条纹宽度和亮纹亮度均不等,中央亮纹最宽最亮.辨析比较单缝衍射与双缝干涉现象都有明暗相间的条纹,它们有以下相同点与不同点:知识点一光的衍射及发生明显衍射的条件例1在单缝衍射实验中,下列说法中正确的是()A.将入射光由黄色换成绿色,衍射条纹间距变窄B.使单缝宽度变小,衍射条纹间距变窄C.换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽D.增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距变宽解析:当单缝宽度一定时,波长越长,衍射现象越明显,即光偏离直线传播的路径越远,条纹间距也越大;当光的波长一定时,单缝宽度越小,衍射现象越明显,条纹间距越大;光的波长一定、单缝宽度也一定时,增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距也会变宽.故选项A、C、D正确.答案:ACD方法归纳通过光屏观察衍射条纹与用眼睛直接观察衍射条纹的情况是有所不同的.单缝到屏的距离增大时,屏上条纹间距变大,亮度变弱,条纹数目不变(屏足够大);如果用眼睛直接观察,眼睛必须靠近单缝,当略微增大眼睛与单缝距离时,观察到的条纹间距也会略大,而条纹数目将减少,因为眼睛的受光面很小(相当于光屏很小),所以当眼睛与单缝的距离过大时,就观察不到衍射条纹.例2某同学把卡尺间的窄缝调节到0.5 mm去观察某一线光源,看到了彩色条纹.他把缝的宽度增加到0.8 mm,再观察同一光源,看到的现象是但亮度增大.若他把缝的宽度减小到0.2 mm,则看到的现象是_____________________________________.这说明在衍射现象中,衍射图样条纹的宽度及亮度与______________有关,当其_____________时,衍射现象更为明显.解析:当窄缝宽度变窄时,它和光波的波长越接近,衍射现象越明显,同时通过窄缝的光能越少,到达光屏上的宽度越宽,亮度就越弱.答案:彩色条纹变窄彩色条纹变宽但亮度减弱单缝宽度变窄知识点二波的衍射与其他现象的比较研究例3如图13-5-3所示,A、B两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象,其中图A是光的_________________(填“干涉”或“衍射”)图象.由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径_________________(填“大于”或“小于”)图B所对应的圆孔的孔径.图13-5-3解析:A中出现明暗相间的条纹,是衍射现象,只有障碍物或孔的尺寸和光波波长相差不多时,才能发生明显的衍射现象.图A是光的衍射图样,由于光波波长很短,约在10-7的数量级上,所以图A对应的圆孔的孔径比图B所对应的圆孔的孔径小.图B的形成可以用光的直线传播解释.答案:衍射小于巧解提示光发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸和光波波长相差不多,而当障碍物或孔的尺寸比光波波长大得多时,衍射现象不明显.例4声波比光波容易产生明显的衍射,原因是()A.声波是纵波,光波是横波B.声波是机械波,光波是电磁波C.一般障碍物尺寸跟声波波长相近而比光波波长大得太多D.声波必须通过介质传播,而光波可以在真空中传播解析:产生明显的衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸能与波长相近,声波的波长比光波的波长大,与一般障碍物尺寸相近,容易满足衍射条件,因而容易产生明显的衍射.正确答案选C项.答案:C方法归纳能观察到明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸能跟光的波长相比甚至比光的波长还要小,由于可见光的波长一般为数千埃,比普通障碍物尺寸小得多,所以光波的衍射现象观察起来稍难一些.例5用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏,下列几种情况中,在小孔后面的光屏上各看到什么现象?(1)小孔的直径为1 cm;(2)小孔的直径为1 mm;(3)小孔的直径为0.5 μm.解析:小孔的直径大小决定屏上现象.当孔的直径较大,比光的波长大的多,此时光的衍射极不明显,光沿直线传播;当孔的直径很小,可以与光波的波长相差不多时,光的衍射现象明显.答案:(1)当圆孔的直径为1 cm时,在光屏上只能看到与圆孔形状相同的亮斑.这是光沿直线传播的结果.(2)当圆孔的直径为1 mm时,在光屏上能看到单色光源倒立的像,这是小孔成像,也是光沿直线传播的结果.(3)当圆孔的直径为0.5 μm时,在光屏上能看到明暗相间的圆环.这是由于小孔尺寸与光波的波长差不多,光发生衍射的结果.巧解提示我们在观察光的衍射实验时,当缝(或孔)的线度逐渐变小时,在光屏上可以看到光斑先逐渐变小进而小孔成像,然后又出现明暗相间的条纹(圆环).继续使缝(或孔)变小,明暗条纹(圆环)的宽度和间距会随之变大,从而体现量变引起质变的规律.进而认识到,任何规律都有其适用条件.光的直线传播只是一条近似的规律,只有在光的波长比障碍物或孔的线度小得多的情况下,才可以看成是沿直线传播的.问题·探究设计实验探究问题当光在传播中遇到孔时,会因为不同大小的孔发生不同现象吗?探究过程:实验原理:让烛光照射到一块遮光板上,板上有一个可自由收缩的三角形孔,当此三角形孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时,孔后的屏上将先后出现不同的现象(遮住侧面光).实验器材:蜡烛、遮光板(有一个可自由收缩的三角形孔)、屏.实验过程:当三角形孔较大时,屏上出现一个三角形光斑,如图13-5-4甲所示,随着三角形也缓慢地收缩,光斑逐渐变小;当三角形孔小到一定程度时,屏上会出现倒立的烛焰,如图13-5-4乙所示;继续使三角形孔缓慢收缩,可以观察到小孔衍射图样;当孔闭合时,屏上就会一片黑暗.图13-5-4探究结论:随着三角形孔的缩小,光分别呈现出在不同条件下的传播特点:直线传播和发生衍射.。
了解并解释光的衍射和干涉的应用光的衍射和干涉是光学领域中非常重要的现象,它们在科学研究、工程技术和日常生活中都有着广泛的应用。
本文将深入探讨光的衍射和干涉的应用,并解释其原理和影响因素。
一、光的衍射的应用光的衍射是指光通过一个开口或遇到边缘时,发生偏离直线传播的现象。
常见的衍射现象包括菲涅尔衍射、菲涅尔-柯西衍射和菲涅尔-比奥衍射等。
1. 衍射衍星系统衍射衍星系统是通过利用光的衍射现象来观察遥远天体的一种方法。
在这个系统中,光通过一个小孔进入望远镜,经过衍射后形成衍射衍星。
通过观察衍射衍星的形状和分布,可以研究天体的结构和运动。
2. 衍射光栅衍射光栅是一种利用光的衍射的特性制造的光学器件。
它通过在平面上均匀排列一些微小槽或刻痕,使光在通过时发生衍射,形成特定的衍射图样。
衍射光栅广泛应用于光谱分析、激光读取、显示技术等领域。
3. 衍射成像在显微镜、望远镜、照相机等光学仪器中,利用光的衍射现象可以获得更高的分辨率和更清晰的成像效果。
衍射成像原理在光学显微镜中得到了广泛的应用,被用于观察显微世界中微小细节的结构。
二、光的干涉的应用光的干涉是指两束或多束光波的相互作用,形成干涉现象。
常见的干涉现象包括杨氏实验、牛顿环、莫尔条纹等。
1. 干涉测厚干涉测厚是利用光的干涉原理来测量薄膜和透明物体的厚度。
通过观察干涉条纹的变化,可以推导出被测物体的厚度。
干涉测厚广泛应用于光学薄膜的制备和表面形貌的测量。
2. 干涉光谱仪干涉光谱仪是一种利用光的干涉原理来测量物体光谱的设备。
它利用光波的干涉条件,通过调节干涉光程差,得到样品的频谱信息。
干涉光谱仪被广泛应用于化学分析、光谱测量等领域。
3. 干涉条纹测量干涉条纹测量是利用光的干涉现象来测量物体表面形貌和尺寸的一种方法。
通过观察干涉条纹的密度和变化,可以计算出被测物体的高度或尺寸。
干涉条纹测量广泛应用于工程测量、质检等领域。
总结:光的衍射和干涉是光学中重要的现象,在科学研究、工程技术和日常生活中都有广泛的应用。
光的衍射光的偏振一、光和衍射┄┄┄┄┄┄┄┄①1.光的衍射现象(1)概念:光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光没有沿直线传播,而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象。
(2)典型衍射及现象①单缝衍射:单色光通过狭缝时,在屏幕上出现明暗相间的条纹,中央为亮条纹,中央条纹最宽最亮,其余条纹变窄变暗;白光通过狭缝时,在屏上出现彩色条纹,中央为白条纹;②圆孔衍射:光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会出现明暗相间的圆环;③泊松亮斑:各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射,致使影的轮廓模糊不清。
若在单色光传播途中,放一个较小的圆形障碍物,会发现在阴影的中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑。
2.产生明显衍射现象的条件在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还要小的时候,就会出现明显的衍射现象。
3.光的衍射现象和光的直线传播的关系光的直线传播只是一个近似的规律,当光的波长比障碍物或小孔小得多时,光可以看成沿直线传播;在孔或障碍物尺寸可以跟波长相比,甚至比波长还要小时,衍射现象就十分明显。
4.衍射光栅(1)衍射光栅的结构:由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。
(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、透射光栅。
[说明](1)对于单缝衍射:缝越窄,中央亮条纹越宽,条纹间距越大,衍射现象越明显。
(2)衍射是波特有的一种现象。
①[判一判]1.白光通过盛水的玻璃杯,在适当的角度,可看到彩色光,是光的衍射现象(×)2.菜汤上的油花呈现彩色,是光的折射现象(×)3.隔着帐幔看远处的灯,看到灯周围辐射彩色的光芒,是光的干涉现象(×)4.衍射光栅的图样与单缝衍射相比,衍射条纹的亮度增加,宽度变宽(×)二、光的偏振┄┄┄┄┄┄┄┄②1.偏振现象(1)自然光:由太阳、电灯等普通光源发出的光,它包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同。
第5、6节光的衍射光的偏振1.衍射条纹是一些明暗相间的条纹,中央条纹最宽、最亮,离中央条纹越远,亮条纹的宽度越小,亮度越低。
2.白光的单缝衍射条纹是中央为白色亮纹,两侧为彩色条纹,外侧呈红色,凑近白色亮纹的内侧为紫色。
3.偏振光:在垂直于流传方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光。
一、光的衍射1.定义:光经过很小的狭缝(或圆孔)时,明显地偏离了直线流传的方向,在屏上应该出现阴影的地域出现明条纹或亮斑,应该属于亮区的地方也会出现暗条纹或暗斑的现象。
2.衍射图像:衍射时产生的明暗条纹或光环。
3.单缝衍射:单色光经过狭缝时,在屏幕上出现明暗相间的条纹,中央为亮条纹,中央条纹最宽最亮,其他条纹变窄变暗;白光经过狭缝时,在屏上出现彩色条纹,中央为白条纹。
4.圆孔衍射:光经过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环。
5.泊松亮斑:阻挡物的衍射现象。
在单色光流传途中,放一个较小的圆形阻挡物,会发现在阴影中心有一个亮斑,这就是出名的泊松亮斑。
二、衍射光栅1.衍射光栅的结构由好多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。
2.衍射图样的特点与单缝衍射对照,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、透射光栅。
三、光的偏振1.横波与纵波的特点横波中各点的振动方向总与波的流传方向垂直。
纵波中,各点的振动方向总与波的流传方向在同素来线上。
横波有偏振现象。
2.自然光和偏振光(1)自然光:太阳、电灯等一般光源发出的光,包含着在垂直于流传方向上沿所有方向振动的光,沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
(2)偏振光:在垂直于流传方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光。
3.光的偏振偏振现象只有沿偏振片的“透射方向”振动的光波才能经过偏振片结论偏振现象表示,光是一种横波偏振光的形成①自然光经过偏振片后,获取偏振光②自然光在介质表面反射时,反射光和折射光都是偏振光偏振现象的应用①把偏振片装在照相机镜头前②电子表的液晶显示1.自主思虑——判一判(1)白光经过盛水的玻璃杯,在合适的角度,可看到彩色光,是光的衍射现象。