台達電MOOCX 專案計畫 高三選修物理

1. 物理光學
光的單狹縫繞射實驗

2. 大綱
複習水波的繞射
說明光的單狹縫繞射
說明夫瑞奈繞射 與夫朗和斐繞射

3. 波的繞射現象
讓我們回想一下智勇老師…
水波在無障礙物時，會繼續前進
而波遇到障礙物時，會繞過障礙
物產生相同波長的波，此現象稱
為繞射。
繞射 繞射

4. 光的繞射現象
改用雷射光(光波)…
雷射光照在屏幕上為一點。
若雷射光通過單狹縫，則照
射在屏幕上的圖形為何？
單狹縫 不透光
透光

5. 光的繞射現象
將單狹縫放入…
繞射繞射
光波穿過單狹縫(障礙物)時，
會改變行進方向，照射到障
礙物的後方。
不相同的地方 明暗相間的紋路

6. 為什麼變成這樣？

7. 水的繞射與光的單狹縫繞射
S1
S3
S2
明暗相間
條紋
波前
屏幕
同一波前，每一點都是子波源
波前抵達 狹縫開口
屏幕每一位置
無限多光線抵達
完全建設性
干涉
完全破壞性
干涉
或

8. 光的繞射
• 夫瑞奈繞射
• 光源與狹縫的距離，光屏與狹
縫的距離是有限的
• 光線不能視為平行光
• 夫朗和斐繞射
• 光源和光屏都在無限遠處
• 進入狹縫時是平行光，也以平
行光同時抵光屏上的同一點
點
光
源
球面波

9. 夫瑞奈繞射
• 球面波
• 實驗過程簡單，數學困難
http://www.intechopen.com/source/html/40341/media/image5.jpeg
http://www.intechopen.com/source/html/40341/media/image5.jpeg

10. 夫瑞奈繞射
• 球面波
• 實驗過程簡單，數學困難
南一課本 帕松光斑 From Wiki

11. 夫瑞奈繞射
併攏五指，
並且平行日光燈管
透過指縫，
就可以看到繞射現象
From wiki

12. 夫朗和斐繞射
• 平面波
• 實驗過程複雜，數學簡單
http://physics.tutorvista.com/light/diffraction.html
http://www.kshitij-iitjee.com/diffraction-
pattern

13. Thanks for your attention