光的衍射+導(dǎo)學(xué)案 高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

4.5光的衍射【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解光的衍射概念及產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。2.知道衍射、衍射光柵在生產(chǎn)生活以及科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用，了解科學(xué)、技術(shù)和社會的關(guān)系。3.通過光的衍射學(xué)習(xí)，對光的直線傳播現(xiàn)象提出質(zhì)疑，會從不同的角度思考物理問題。【復(fù)習(xí)引入】1.波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟_______相差不多，或者比_________時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。2.衍射與干涉一樣，都是_____的特有現(xiàn)象。3、我們知道有同學(xué)在教室里講話，教室外的同學(xué)也能聽到，這是聲波的衍射現(xiàn)象。光也是一種波，但在生活中我們基本觀察不到光的衍射現(xiàn)象，這是為什么呢？任務(wù)一、光的衍射1.定義：光通過很小的狹縫(或圓孔)時，明顯地偏離了__________的方向，在屏上應(yīng)該出現(xiàn)陰影的區(qū)域出現(xiàn)亮條紋或亮斑，應(yīng)該屬于亮區(qū)的地方也會出現(xiàn)______________的現(xiàn)象。2.衍射圖像：衍射時產(chǎn)生的__________或光環(huán)。3.衍射條紋產(chǎn)生的實質(zhì)：是光波發(fā)生的結(jié)果。當(dāng)光源發(fā)出的光照射到小孔或障礙物時，小孔處或障礙物的邊緣可看成許多點光源，這些點光源是，發(fā)出的光相互干涉，形成明暗相間的條紋。所以說衍射中有，干涉中也有。任務(wù)二、三種衍射的比較1、單縫衍射條紋：單色光通過狹縫時，在屏幕上出現(xiàn)的條紋，中央為，中央條紋，其余條紋，且縫隙、波長中央條紋，條紋間距(如課本P104頁圖4.5-2所示)；白光通過狹縫時，在屏上出現(xiàn)條紋，中央為條紋(如課本P105頁4.5-3圖所示)。2、圓孔衍射：光通過小孔時(孔很小)在屏幕上會出現(xiàn)相間的圓環(huán)．說明：如圖所示，當(dāng)擋板AB上的圓孔較大時，光沿傳播，光屏上出現(xiàn)圓形亮光區(qū)域(如圖甲)，無明顯現(xiàn)象發(fā)生；當(dāng)圓孔很小時，光屏上出現(xiàn)相間的同心圓環(huán)，中央是的圓形亮斑(如圖乙)。5．泊松亮斑：(不透明的小圓板)的衍射現(xiàn)象。說明：用單色光照射一個較小的圓形障礙物，會發(fā)現(xiàn)明暗相間的環(huán)形條紋，在圓形陰影中心有一個，這就是著名的。（如課本P106頁圖4.5-6所示）總結(jié)：區(qū)分衍射條紋與干涉條紋的方法項目單縫衍射雙縫干涉不同點產(chǎn)生條件只要障礙物或孔的尺寸比波長小或跟波長差不多，任何光都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象頻率、振動方向相同，相位差恒定的兩列光波相遇疊加條紋寬度條紋寬度不等，中央條紋最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等，越靠外條紋間距越小各相鄰條紋等間距亮度中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相等相同點成因干涉、衍射都有明暗相間的條紋，這些條紋是光波疊加時加強或者削弱的結(jié)果意義干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，表明光是一種波任務(wù)三、衍射光柵1．衍射光柵的結(jié)構(gòu)由許多的狹縫地排列起來形成的光學(xué)儀器。2．衍射圖樣的特點與單縫衍射相比，衍射條紋的寬度，亮度。3．衍射光柵的種類：反射光柵、透射光柵．例題：1、（多選）對光的衍射現(xiàn)象的定性分析，下列描述中正確的是（）A．只有障礙物尺寸小時，光才會發(fā)生衍射現(xiàn)象B．衍射現(xiàn)象是光波互相疊加的結(jié)果C．光的衍射否定了光的直線傳播的結(jié)論D．光的衍射為光的波動說提供了有力的證據(jù)2、在單縫衍射實驗中，下列說法不正確的是（）A．將入射光由黃光換成綠光，衍射條紋間距變窄B．若單縫寬度變小，則衍射條紋間距變窄C．換用波長較長的光照射，衍射條紋間距變寬D．當(dāng)光的波長大于縫的寬度時，能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象3、讓太陽光垂直照射一塊遮光板，板上有一個可以自由收縮的三角形孔，當(dāng)此三角形孔緩慢縮小直至完全閉合時，在孔后的屏上將先后出現(xiàn)（）A．由大變小的三角形光斑，直至光斑消失B．由大變小的三角形光斑、明暗相間的彩色條紋，直至條紋消失C．由大變小的三角形光斑，明暗相間的條紋，直至黑白色條紋消失D．由大變小的三角形光斑，小圓形光斑，明暗相間的彩色條紋，直至條紋消失4.在一次觀察光衍射的實驗中，觀察到如圖所示的清晰的明暗相間圖樣那么障礙物應(yīng)是（黑線為暗紋）（）A．很小的不透明的圓板B．很大的中間有大圓孔的不透明的圓板C．很大的不透明圓板D．很大的中間有小圓孔的不透明圓板鞏固練習(xí)1．關(guān)于光的干涉和衍射現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．光的干涉現(xiàn)象遵循波的疊加原理，衍射現(xiàn)象不遵循波的疊加原理B．光的干涉條紋是彩色的，衍射條紋是黑白相間的C．光的干涉現(xiàn)象說明光具有波動性，光的衍射現(xiàn)象不能說明這一點D．光的干涉和衍射現(xiàn)象都是光波疊加的結(jié)果2．(多選)關(guān)于光的衍射，下列說法正確的是()A．衍射現(xiàn)象中條紋的出現(xiàn)是光疊加后產(chǎn)生的結(jié)果B．雙縫干涉中也存在衍射現(xiàn)象C．一切光波都很容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D．影的存在是一個與衍射現(xiàn)象相矛盾的客觀事實3．如圖甲、乙所示的兩幅圖是由同一單色光分別入射到圓孔而形成的圖樣，其中圖甲是光的________(填“干涉”或“衍射”)圖樣．由此可以判斷出圖甲所對應(yīng)的圓孔的孔徑________(填“大于”或“小于”)圖乙所對應(yīng)的圓孔的孔徑．4、如圖所示是通過游標(biāo)卡尺兩測