人教版高中物理选修3-4：光的衍射_课件1(1)

【解析】 光的干涉、衍射都是波叠加的结果，都能说明 光具有波动性，干涉条纹是等间距，而衍射条纹是不等间距 的，白光的干涉和衍射条纹都是彩色的，故D选项正确．
【答案】 D
3．圆盘衍射(泊松亮斑) (1)现象 用平行光照射一个不透光的小圆盘时，在圆盘阴影中心出 现一个亮斑． (2)衍射图样的特点 圆形阴影中心有一亮斑，与小孔衍射图样有明显区别．
三、衍射光栅 1．制造：在两个螺杆上绷上许多平行的金属丝或者在玻 璃片上刻上许多均匀细槽． 2．分类：透射光栅和反射光栅． 3．现象：平行光照射由许多平行的狭缝整齐地排列起来 形成的光学仪器产生的衍射现象.
【解析】 太阳光照射下肥皂泡呈彩色是薄膜干涉的结 果，故A正确；雨后天空中的彩虹是由天空中小水滴对阳光的 色散形成的，故B选项错误；通过笔间狭缝观察发光的日光灯 管呈现彩色是光的衍射，故C选项错误；阳光照射下，树影中 小的圆形光斑是小孔成像，光斑是太阳的像，故D选项错误．
【答案】 A
巩固练习1 (多选题)关于光的干涉、衍射及其应用，下 列说法正确的是( )
光的衍射
课标解读
明确要求 把握方向 学业有成
1．观察光的衍射现象，认识衍射条纹的特点． 2．知道产生明显衍射现象的条件．
教材知识梳理
感受自主学习 收获成果
一、光的衍射 1．衍射现象：光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光波 波长小或与光波波长差不多时．
A．在光的干涉、衍射现象中，都出现明暗相间的条纹或 彩色条纹，因此干涉现象和衍射现象是相同的
B．泊松亮斑是衍射现象 C．增透膜增加透射光，减小反射光是利用了光的干涉 D．激光防伪商标，看起来是彩色的，是光的干涉现象
解析 光的干涉和衍射虽然有很多共性，但属于不同光现 象，A选项错误；泊松亮斑是由圆板衍射的结果，故B选项正 确；增透膜利用了薄膜干涉的原理，故C选项正确；激光防伪 商标，看起来是彩色，是薄膜干涉引起的，故D选项正确．
(2)圆孔衍射图样
①中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心 圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小．如图所 示．
②只有圆孔足够小时，才能得到明显的衍射图样．在圆孔 由较大直径逐渐减小的过程中，光屏依次得到几种不同现象 ——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相 间的圆环(衍射图样)、完全黑暗．
答案 BCD
二、有关光的衍射的问题 【例2】 在图中，①、②两幅图是由单色光分别入射到 圆孔而形成的图像，其中图①是光的__________(填“干涉” 或“衍射”)图像．由此可以判断出图①所对应的圆孔的孔径 __________(填“大于”或“小于”)图②所对应的圆孔的孔 径．
【解析】 图①中出现明暗相间的条纹，是衍射现象，图 ②中出现圆形亮斑．只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟 波长相差不多时，才能发生明显的衍射现象．图①是光的衍射 图样，由于光波波长很短，约在10－7m数量级上，所以图①对 应的圆孔的孔径比图②所对应的圆孔的孔径小．图②的形成可 以用光的直线传播解释．
知识图解
教材拓展提升
欲穷千里目 更上一层楼
一、认识几种衍射条纹及其产生的实质 1．衍射条纹产生的实质 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时，小孔 处或障碍物的边缘可看成许多点光源(这一点来自“惠更斯原 理”，有兴趣的同学可以查阅相关资料或网站)，这些点光源 是相干光源，发出的光相干涉，形成明暗相间的条纹．
二、几种不同的衍射现象 1．圆孔衍射 (1)现象 ①用点光源照射直径较大的圆孔时，在屏上会出现一个明 亮的圆形光斑，这是光直线传播的结果． ②用点光源照射直径足够小的圆孔时，在屏上会出现一些 明暗相间的圆环，这是光发生衍射的结果． (2)衍射图样的特点 明暗相间的环状条纹，中央为圆形亮斑．
2．单缝衍射的条纹特点 (1)中央条纹为亮条纹，离中央条纹越远，亮条纹的宽度 变窄，亮度变暗． (2)狭缝越窄，中央亮条纹越暗．
2．常见衍射图样的特点比较 (1)单缝衍射图样 ①缝变窄，通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮 纹的亮度降低． ②中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽 度有关．入射光波长越长，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条 纹间距就越大．
③用白光做单缝衍射时，中央亮条纹是白色的，两边是彩 色条纹，中央亮条纹仍然最宽最亮.
③用不同色光照射圆孔时，得到的衍射图样的大小和位置 不同，波长越长，中央圆形亮斑的直径越大．
④白光的圆孔衍射图样中，中央是大且亮的白色光斑，周 围是彩色同心圆环．
⑤圆孔越小，中 ①泊松亮斑图样中的亮环或暗环间距随半径增大而减小． ②与圆孔衍射图样比较 a．均是明暗相间的图形条纹，中心均有亮斑． b．圆孔衍射图样中心亮斑较大，而泊松亮斑较小．
c．圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大， 圆板衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而减小．
③圆孔衍射图样的背景是黑暗的，而小圆板衍射图样中的 背景是明亮的．
二、单缝衍射和双缝干涉的比较
典例分析
举一反三 触类旁通
一、常见光现象的识别 【例1】 关于光现象的叙述，下列说法正确的是( ) A．太阳光照射下肥皂泡呈现彩色属于光的干涉 B．雨后天空中出现彩虹属于光的衍射 C．通过捏紧的两只铅笔间的狭缝看工作着的日光灯管， 看到彩色条纹属于光的色散 D．阳光照射下，树影中呈现的一个个小圆形光斑属于光 的衍射现象
【答案】 衍射 小于
巩固练习2 单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏 上，可观察到的图样是下列的( )
A B
C D
解析 单色光源经过单缝产生衍射现象，图样的中间是亮 而宽的明纹，两边是明暗相间较窄的条纹，故只有A符合．
答案 A
三、综合、创新与拓展 【例3】 关于光的干涉和衍射现象，下列说法中正确的 是( ) A．光的干涉遵循波的叠加原理，衍射现象不遵守波的叠 加原理 B．光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是黑白相间的 C．光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象不能 说明这一点 D．光的干涉和衍射现象都是光叠加的结果