Question

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1cm；
（2）小孔的直径为1mm；
（3）小孔的直径为0.5μm．

Answer 1

分析 用点光源S照射小孔，当小孔直径较大时光直线传播，随着孔直径的逐渐减小，光会产生衍射现象，形成明暗相间的同心圆环．

解答 解：小孔的直径大小决定屏上的现象．当孔的直径较大，比光的波长大得多时，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比时，光的衍射现象明显．
（1）当圆孔的直径为1cm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1mm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，在光屏上能看到衍射条纹．这是由于小孔尺寸与光波的波长差不多，光发生明显衍射的结果．
答：见解析．

点评 掌握光的直进规律和衍射现象是顺利解决此类题目的关键，知道产生衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或与波长差不多．