高中物理 第十三章 第六节 光的衍射学案 新人教版选修34
高中物理 第十三章 光 1 光的反射和折射学案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
高中物理第十三章光1 光的反射和折射学案新人教版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十三章光1 光的反射和折射学案新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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1 光的折射课堂探究一、对光的折射现象的理解1．光的方向：光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化，但并非一定要变化，当光垂直界面入射时,光的传播方向就不变化。
2．光的速度:光从一种介质进入另一种介质时，速度一定变化，当光垂直界面入射时，光的传播方向虽然不变，但也属于折射现象，因为光传播的速度发生了变化。
3．入射角与折射角的大小关系:光从一种介质进入另一种介质发生折射时，折射角与入射角的大小关系不要一概而论，要视两种介质的折射率大小关系而定。
4．折射率是反映介质的光学性质的物理量，它的大小由介质本身及入射光的频率决定,与入射角、折射角的大小无关。
解决光的折射问题时，应根据光在两种介质的界面上发生折射的规律，作出光路图，利用折射定律以及平面几何知识来处理光折射现象中的问题。
二、“相对折射率”与“绝对折射率”光从介质1射入介质2时，入射角θ1与折射角θ2的正弦之比叫做介质2对介质1的相对折射率，通常用n12表示。
若介质1是真空，则介质2相对真空的折射率叫做该介质的绝对折射率,通常用n表示。
设介质1的绝对折射率为n1，介质2的绝对折射率为n2则n12＝错误!＝错误!＝错误!＝错误!＝错误!，所以n1v1＝n2v2，或n1sin θ1＝n2sin θ2，由此可知光线偏折的方向。
高中物理 第十三章 光 5 光的衍射课堂互动学案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
高中物理第十三章光5 光的衍射课堂互动学案新人教版选修3-4 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十三章光5 光的衍射课堂互动学案新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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5 光的衍射课堂互动三点剖析1.光的衍射现象光绕过障碍物或通过小孔进入几何阴影区的现象。
发生明显的衍射现象的条件：障碍物或小孔的尺寸与波长相比差不多或比光波的波长小。
由于衍射是波的特点，则光能够发生衍射，因此光能够绕过障碍物或通过小孔进入几何阴影区而传播,即发生衍射现象。
但由于可见光的波长较短,由发生明显的衍射现象的条件可知，光的衍射现象不易观察.衍射光栅它由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。
2。
双缝干涉与单缝衍射的区别双缝干涉与单缝衍射的区别：(1）形成的条件不同。
干涉图样形成的条件是两列波源的频率相同,相差恒定且振动方向相同.单缝衍射图样形成的条件是缝的尺寸与波长相比差不多或比光波的波长小；（2）条纹的宽度和亮度不同，双缝干涉形成的条纹的亮度相同,条纹的间距相等。
而单缝衍射形成条纹的中央亮条纹不仅亮度大,宽度也大。
各个击破【例1】下列哪些属于光的衍射现象( )A.雨后美丽的彩虹B。
对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹C.阳光下肥皂膜上的彩色条纹D。
光通过三棱镜产生的彩色条纹解析：雨后的彩虹和光通过三棱镜产生的彩色条纹都是光的折射现象,阳光下肥皂膜上的彩色条纹是光的薄膜干涉现象，对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹是单缝衍射现象。
人教版高二物理选修3-4 第13章光(全章教案)
人教版高二物理选修3-4 第十三章光第一节光的干涉教学目的：1、在学生已有几何光学知识的基础上引导学生回顾人类对光的本性的认识发展过程2、在了解机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。
3、使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件，并了解其有关计算，明确可以利用双缝干涉的关系测定光波的波长。
4、通过干涉实验使学生对光的干涉现象加深认识。
重点内容：1、波的干涉条件及相干光源的获得。
2、双缝干涉中明暗条纹的产生及有关计算。
教学过程：一、引言：前面一章已学过几何光学，对光的一些性质有了初步了解。
如：1、光在均匀介质中是沿直线传播的；2、光照射到两种介质的界面处会发生反射和折射；3、光的传播速度很大，在真空中为最大c=3.0×108m/s；4、光具有能量但是对于光的本性还没有深一步的探讨，这一章要讲这个问题-----（光的本性）二、讲授新课1、引导学生阅读第一节光的微粒说和波动说阅读后小结：（1）17世纪同时出现了两种学说---牛顿的微粒说和惠更斯的波动说；（2）两种学说对光的现象的解释各有成功和不足之处；（3）19世纪从实验中观察到了光的干涉、衍射现象，证明了光具有波动性；（4）19世纪末发现了光电效应，证明了光具有粒子性。
所以光既具有波动性又具有粒子性。
本章就从这两方面来认识光的本性。
2、复习波的知识提问：什么是波的干涉现象？若使两列波产生干涉现象，它们要具备什么样的条件？A、两列波彼此相遇后，仍像相遇以前一样，各自保持原有的波形，继续向前传播；B、在两列波重叠的区域里，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移矢量和；C、频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫波的干涉；D、要得到稳定的干涉图样，两个波源必须是相干波源小结：干涉是波的特有现象；只有相干波源才能产生稳定的干涉现象；光若具有波动性则必能观察到它的干涉现象，但必须要有产生干涉现象的相干光源。
高中物理 第十三章 5光的衍射教案 新人教版选修3-4
光的衍射教学要求：1、知道光的衍射现象2．知道产生光的衍射现象的条件：障碍物或孔、缝的大小比光的波长小或与波长相仿时，才能观察到明显的衍射现象．3．知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似．重点和难点：产生光的衍射现象的条件课时：1课时基本教学过程光的干涉现象反映了光的波动性，而波动性的另一特征是波的衍射现象，光是否具有衍射现象呢？如果有衍射现象，为什么在日常生活中我们没有观察到光的衍射现象呢？水波、声波都会发生衍射现象，它们发生衍射的现象特征是什么？一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．（播放视频）一、光的衍射1、光的衍射：光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的现象叫做光的衍射现象。
2、明显衍射的条件：障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
3、物理意义：光的衍射现象证明光是一种波。
二、单缝衍射条纹的特征1、中央亮纹宽而亮．2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．单缝衍射规律：1、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大．2、单缝不变时，光波波长大的（红光）中央亮纹越宽，条纹间隔越大．3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮条纹为白色，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，内侧为紫色．泊松亮斑：不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果．历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．三、衍射光栅衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。
可分为透射光栅和反射光栅。
干涉条纹与衍射条纹的区别：干涉：等距的明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱较慢。
衍射：中央有一条较宽亮条纹，两边是对称明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱得很快。
光的衍射现象说明光的直线传播是有条件的，只有在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，光才可以看作是沿直线传播的。
四、练习例1：关于光的衍射现象，下面说法正确的是A、红光的单缝衍射图样是红黑相间的直条纹B、白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹C、光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射D、光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射例2：用平行的单色光垂直照射到中央有孔的不透明圆板，当孔逐渐减小时,在圆板后面的屏上可以看到什么现象？例3：下面四种现象中，哪些不是光的衍射现象造成的A．通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹B．不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑C．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子D．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环说明：1．课本只要求学生初步了解光的衍射现象，不做理论讨论，因此与机械波类比和观察实验现象是十分重要的．首先，要结合机械波的衍射，使学生明确光产生衍射的条件．2．除了演示实验外，要尽可能多地让学生自己动手做实验进行观察．包括节后的“做一做”，以及观察小孔衍射（在铝箔或胶片上打出尺寸不同的小孔，以小电珠作光源，距光源lm～2m，眼睛靠近小孔观察光通过小孔的衍射花样棗彩色圆环）．还可让学生通过羽毛、纱巾观看发光的灯丝门4见到的彩色花样可不作解释）等等，以补学生对这一现象的不熟悉和帮助学生理解．3．在本节后的阅读材料中提到泊松亮斑——油松原以为这下子可以驳倒菲涅尔的波动理论了，可事与愿违，菲涅尔和阿拉果接受了泊松的挑战，用实验验证了这个理论结论，实验却成了波动理论极其精彩的实证，菲涅尔为此获得了科学奖金（1819年）．这个科学小故事告诉我们，在科学研究上必须重视理论的指导作用和实践的检验作用；作为科研工作者，必须有坚定的自信心和踏实勤奋的工作态度．今天的学习，在掌握知识的同时，也应培养自己这方面的好品质、好作风．4．应该让学生了解，光的直进，是几何光学的基础，光的衍射现象并没有完全否定光的直进，而是指出了光的直进的适用范围或者说它的局限性．小课堂：如何培养学生的自主学习能力？自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。
【人教版】选修3-4物理：13.6《光的衍射》导学案(含答案)
第十三章光6.光的衍射【学习目标】1、观察光的衍射现象2、知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件3、能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析4、初步了解衍射光栅【重点难点】光的衍射的条件【课前预习】1.光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射。
2.产生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与光波的波长相差不大，或者小于光波的波长。
3.当光照到不透光的小圆板时，在阴影的中心会出现一个亮斑,称为泊松亮斑；照射不透明光屏上开的足够小的圆孔时，在另一屏上会出现亮暗相间的圆环。
【预习检测】1、关于衍射的下列说法中正确的是（）A、衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果B、双红干涉中也存在衍射现象C、一切波都很容易发生明显的衍射现象D、影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实2、用一只灯泡照亮一个带有孔径可调的圆孔的遮光板，如果圆孔的直径由几厘米逐渐减小到零，则遮光板后面光屏上：先出现（），接着出现（），再出现（），最后是（）．3、用红光进行双缝干涉实验时，如果用不透光的纸遮住其中的一条缝，则屏上出现：（）A、无条纹，只是一片红光；B、既无条纹，也不是一片红光，而是光源的像C、原干涉条纹形状不变，只是亮度减弱D、仍然有明暗相间的条纹，但与原来的不一样4、用游标卡尺观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2mm逐渐增大到0.8mm，看到的现象是：（）A、衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显；B、衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明财C、衍射条纹的间距不变，只是亮度增强ZD、以上现象都不会发生5、关于光的干涉和衍射现象，下述说法正确的是：（）A、光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理；B、光的干涉条纹里彩色的，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，光的衍射现象说明光具有粒子性；D、光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果【预习检测】1、AB2、圆形亮斑；灯丝倒像；圆环形的衍射图样；屏上一片黑暗3、D4、A5、D▲堂中互动▲【典题探究】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：A、C、D拓展：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、变窄例3如图所示，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.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：衍射小于拓展：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拓展：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.。
2024-2025学年高中物理第十三章光5光的衍射教案2新人教版选修3-4
八、作业评价
1.作业批改：对学生的作业进行认真批改，了解学生对光的衍射现象的掌握程度，及时发现学生的不足之处。
2.作业点评：对学生的作业进行点评，鼓励学生继续努力，对学生的优点给予肯定，对学生的不足之处给予指导。
最后，我注意到学生在课堂讨论中参与的积极性不高，这可能是因为我没有提供足够的问题来激发学生的思考。因此，我计划在未来的教学中设计更多的问题和讨论环节，以激发学生的思考和参与度。
板书设计
1.光的衍射现象的定义：
-光的衍射现象定义：当光遇到障碍物时，光波会绕过障碍物继续传播的现象。
2.衍射现象的条件：
-衍射现象条件：孔径或障碍物尺寸小于或相当于光波的波长，或者孔径或障碍物尺寸与光波波长相近。
教师备课：
深入研究教材，明确光的衍射教学目标和光衍射重难点。
准备教学用具和多媒体资源，确保光衍射教学过程的顺利进行。
设计课堂互动环节，提高学生学习光衍射的积极性。
（二）课堂导入（预计用时：3分钟）
激发兴趣：
提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入光衍射学习状态。
回顾旧知：
简要回顾上节课学习的光的基本概念和波动理论，帮助学生建立知识之间的联系。
解答：
光的衍射现象在实际应用中非常广泛。例如，在激光技术中，激光束通过透镜或狭缝时会产生衍射现象，这被用于调整激光束的传播方向和聚焦。在光纤通信中，光的衍射被用于增加光信号的传输距离和容量。在显微镜和望远镜中，衍射现象被用于放大和观察微小物体。此外，光的衍射还被应用于光学传感器、光学成像技术以及光学显示技术等领域。
高中物理光的衍射教案新人教版选修3-4
高中物理光的衍射教案新人教版选修3-4高中物理光的衍射教案新人教版选修3-4【教学目的】1．了解光的衍射概念及衍射现象与波长、缝宽的关系；2．培养学生的动手能力，并使学生明白利用日常普通材料也能做出高层次、高水平的好实验；3．使每位学生都获得一次难以忘怀的“物理美”的享受。
【教学重点】了解光的衍射概念及衍射条件，培养学生的动手能力与观察能力。
【教具准备】水波衍射挂图，感应圈及电源，单丝白炽灯、红灯、蓝灯各一盏，单面刀片，纸片，玻璃片，自制光的衍射观察片（包括铝箔单缝，纸小孔，薄纱巾片，丝袜片，透明纸等）。
【教学过程】一、导入课题1．出示水波衍射教学挂图，唤起学生对机械波衍射的回忆：“一切波都能发生衍射，通过衍射，把能量传到阴影区域。
”板书上述结论。
2．请学生解释“隔墙有耳”这句话的物理含义。
学生答：这是声波绕过了墙，使墙另一边的人听到了谈话声，是声波的衍射现象。
水波、声波都会发现衍射现象。
那么，光也会产生衍射现象吗？二、单缝衍射1．教师直接讲述光通过可调狭缝所发生的物理现象，并画出下列量变质变示意图：［见图1中（l）（2）（3）三图］（l）缝较宽时，光沿着直线传播，阴影区和亮区的边界清晰；（2）缝较狭时，阴影区和亮区的边界变得模糊；（3）缝很狭时，光明显地偏离直线传播，进入几何阴影区，说明光通过很狭的缝也会产生衍射。
2．“耳听为虚，眼见为实”，现在请大家自己来观察光的衍射现象。
教师分发单缝衍射观察片，每片观察片刻有二条宽度不同的单缝。
并在讲台左右各放一盏红灯与蓝灯。
（l）先点亮红灯，请大家用二种宽度不同的单缝观察红灯，记录衍射图样；然后再点亮蓝灯，请大家用同一单缝分别观察红灯与蓝灯，同样记下衍射图样。
（2）邀请二位学生板画衍射图样，甲同学用红粉笔画出二种不同缝宽的衍射图样；乙同学分别用红、蓝二色粉笔画出同一缝宽时红灯与蓝灯的衍射图样。
经集体补充、修正得如下衍射图样：同一光源（红光）的衍射图样：[见图2（a）]同一单缝的衍射图样：见[图2（b）]（3）教师问：通过狭缝观察白炽灯会看到什么现象？部分学生根据对红灯、蓝灯的观察，结合板画会很快得出色散现象，明暗条纹将变成彩色条纹。
5光的衍射-人教版选修3-4教案
5 光的衍射 - 人教版选修3-4教案一、教学目标1.理解光的衍射现象。
2.掌握计算单缝衍射、双缝衍射的衍射角的公式。
3.能够应用所学知识解释实际问题。
二、教学重点1.光的衍射的概念和特点。
2.单缝衍射和双缝衍射的计算。
三、教学难点1.双缝衍射的计算方法。
2.如何将所学知识应用到实际问题中。
四、教学方法1.讲授法：通过示例和公式等方式讲解单缝衍射和双缝衍射的计算方法。
2.实验法：通过实验中观察光的衍射现象，加深学生的理解。
五、教学内容与步骤1. 光的衍射（1）概念和特点光的衍射是指光线通过物体边缘或孔隙时，发生弯曲或偏离原来直线传播方向的现象。
光的衍射具有以下特点：•衍射现象只发生在波动光中，对于粒子性质的光没有衍射现象。
•衍射现象可以通过造成光束的交叉或干涉效应来解释。
•光的波长越小，衍射现象越明显。
•孔的直径或间隔越小，衍射现象越明显。
（2）实验展示可以通过实验观察光的衍射现象，例如将激光穿过狭缝，可以看到光的衍射现象。
2. 单缝衍射（1）计算公式单缝衍射的衍射角可用以下公式计算：$$\\theta = \\frac{\\lambda}{d}$$其中$$\\theta$$为衍射角，$$\\lambda$$为光的波长，d为单缝宽度。
（2）实验展示可以通过实验使用单缝装置观察单缝衍射现象。
3. 双缝衍射（1）计算公式双缝衍射的衍射角可用以下公式计算：$$\\theta = \\frac{\\lambda}{d} \\times \\frac{L}{D} $$其中$$\\theta$$为衍射角，$$\\lambda$$为光的波长，d为双缝间距，L为距双缝屏幕的距离，D为双缝到光源的距离。
（2）实验展示可以通过实验使用双缝装置观察双缝衍射现象。
六、作业1.计算单缝衍射和双缝衍射的衍射角，并画出示意图。
2.讲述光的衍射现象在日常生活中的应用。
七、教学评估通过学生的作业、课堂表现等方式进行评估，着重考察学生是否掌握了计算衍射角的方法和将所学知识应用到实际问题的能力。
高中物理第十三章光第5、6节光的衍射光的偏振学案新人教版选修3-4(2021年整理)
（浙江专版）2018年高中物理第十三章光第5、6节光的衍射光的偏振学案新人教版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（浙江专版）2018年高中物理第十三章光第5、6节光的衍射光的偏振学案新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第5、6节光的衍射__光的偏振光的衍射1．衍射现象光通过很窄的缝或很小的孔时，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．衍射条纹特点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。
［辨是非］(对的划“√”，错的划“×”）1．一切光都会发生衍射.(√)2．单缝衍射中，中央条纹亮而宽。
（√）3．阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。
（×)［释疑难·对点练］1．单缝衍射图样的特点（1）中央条纹亮而宽。
（2）两侧亮条纹具有对称性，亮条纹宽度逐渐变窄，亮度逐渐减弱。
(3)波长一定时,单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大;单缝不变时，波长大的中央条纹宽，各条纹间距大。
(4)白光的单缝衍射条纹是中央为白色亮条纹，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近白色亮条纹的内侧为紫色。
2．圆孔衍射(1)圆孔衍射:如图甲所示，当挡板AB上的圆孔较大时，光屏上出现图乙所示的圆形亮斑(光的直线传播）;减小圆孔，光屏上出现光源的像（小孔成像）；当圆孔很小时，光屏上出现图丙所示的亮、暗相间的圆环（衍射图样)。
2020-2021学年高中物理 第十三章 光 5 光的衍射教案2 新人教版选修3-4
2020-2021学年高中物理第十三章光5 光的衍射教案2 新人教版选修3-4年级：姓名：光的衍射一、教学目标1、知识目标：⑴、认识光的衍射现象，使学生对光的波动性有进一步的了解。
⑵、理解光产生明显衍射的条件及衍射图样与波长、缝宽的定性关系。
2、能力目标：通过本节学习，进一步认识光的直线传播的局限性，培养学生的发散思维能力，通过演示实验及学生实验，培养学生观察能力、动手能力及分析和解决问题的能力。
3、情感目标：通过简要介绍史料，使学生体会到在科学研究中必须重视理论的指导作用和实践的检验作用，对学生进行科学态度、科学精神的教育。
二、教学过程设计1、提出问题问：光的干涉现象反映了光的波动性，而波动性的另一特征是波的衍射现象，光是否具有衍射现象呢？回忆旧知：什么是波的衍射现象？演示水波的衍射现象让学生回答并描述衍射现象的特征，唤起学生对机械波衍射的回忆，然后再举声波的衍射例子．指出一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．问：衍射是波所特有的现象，因此水波、声波都会发生衍射现象，而光既然也是一种波，为什么在日常生活中没有观察到光的衍射现象？2、分析问题波要发生明显衍射，必须满足一定的条件，只有障碍物或缝的尺寸跟波长差不多，或者比光的波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。
但是光的波长很短，而可见光的波长实际上只有十分之几微米，一般物体的尺寸都比它大得多，因此，很难看到光的衍射现象。
但是若障碍物或缝的尺寸很小，与光波波长差不多时，就应该观察到明显的衍射现象。
3、实验验证演示：单缝衍射实验用光的衍射仪做单色光的单缝衍射，或用激光源来做单缝衍射实验．实验过程中展示缝较宽时：光沿着直线传播，阴影区和亮区边界清晰；减小缝宽，在缝较狭时：阴影区和亮区的边界变得模糊；继续减小缝宽光明显地偏离直线传播进入几何阴影区，屏幕上出现明暗相间的衍射条纹．现象及分析：展示衍射现象实验示意图，当光传播到狭缝时，可把狭缝S看成许许多多个点光源，这些点源发出的光在空间传播相遇叠加决定了屏幕上各点位置的明暗情况；单缝衍射条纹的特征：①中央亮纹宽而亮．②两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．③波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大．④单缝不变时，光波越长的（红光）中央亮纹越宽，条纹间隔越大．演示：圆孔衍射实验用干涉衍射仪做圆孔衍射实验，实验过程中展示孔较大时，光沿直线传播，阴影区和亮区边界清晰，逐渐减小圆孔大小，当圆孔减小到一定程度时出现环状明暗相间同心圆的衍射图样．演示：“泊松亮斑”不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果．历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑；然后教师介绍这个一波三折的历史故事．用激光干涉衍射仪中相应的配件演示“泊松亮斑”实验，让学生脑海中对“泊松亮斑”图样有深刻印象．4、知识延伸问：请同学们比较单缝衍射和圆孔衍射图样，有哪些相同点，又有哪些不同点？相同点都是明暗相间的条纹，波长越长，条纹越宽，都是由衍射引起的。
高中物理 第十三章 光 5 光的衍射名师导航学案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
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5 光的衍射名师导航知识梳理1.单缝衍射：单色平行光照射一条狭缝,当狭缝较宽时，光沿__________传播，在光屏上产生一条宽度跟单缝的亮区，但当缝宽很小时，尽管亮区的__________有所减小，但是__________反而增大了，这表明光经过单狭缝时，并没沿直线传播，它绕过了缝的边缘传播到了相当宽的地方，这就是光的衍射现象,而且狭缝越窄,衍射在光屏上产生的中央亮条纹越__________.2.圆孔衍射：用点光源照射某一挡板上的圆孔，当圆孔直径较大时，在光屏上得到一个圆形亮斑，其直径大小与按光的__________作图得到的直径相同。
但是，当圆孔缩小到足够小时，在光屏上出现明暗相间的圆环，光在屏上所能达到的区域远远__________光按直线传播时所应照亮的区域，这也就是光的衍射现象。
3。
光发生明显衍射的条件:障碍物、小孔和狭缝的尺寸可以与光的波长__________,或者比光的波长__________时,光才能产生明显的衍射现象，即光不再沿直线传播.通常情况下，光的波长很小（只有十分之几微米)，而一般障碍物的尺寸__________光的波长,故观察不到明显的衍射现象，可以近似认为光是沿直线传播的。
知识导学本节内容主要包含了三个知识点，即单缝衍射、圆孔衍射和发生明显衍射的条件，在对本节内容进行学习时，明确衍射现象的产生条件。
13.5 光的衍射 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (2)
13.5 光的衍射1、教学目标一、知识与技能（1）认识光的衍射现象，对光的波动性有进一步的了解；（2）了解光产生明显衍射的条件，及衍射图样与波长、缝宽的定性关系。
二、过程与方法（1）通过观察实验，培养对物理现象的观察、表述、概括能力；（2）通过观察实验培养观察、表述物理现象，概括规律特征的能力，培养动手实践能力。
三、态度、情感、价值观通过对“泊松亮斑”的讲述，认识到任何理论都必须通过实践检验，实验是检验理论是否正确的标准。
2、教学重点通过众多的光的衍射实验事实和衍射图片来认识光的波动性；光的衍射现象与干涉现象根本上讲都是光波的相干叠加。
3、教学难点正确认识光发生明显衍射的条件；培养动手实验能力，重视实验，重视实践。
4、教学过程：1）课堂导入光的干涉现象反映了光的波动性，而波动性的另一特征是波的衍射现象，光是否具有衍射现象呢？如果有衍射现象，为什么在日常生活中我们没有观察到光的衍射现象呢？水波、声波都会发生衍射现象，它们发生衍射的现象特征是什么？一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．（播放视频）2）重点讲解一、光的衍射1、光的衍射：光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的现象叫做光的衍射现象。
2、明显衍射的条件：障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
3、物理意义：光的衍射现象证明光是一种波。
二、单缝衍射条纹的特征1、中央亮纹宽而亮．2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．单缝衍射规律：1、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大．2、单缝不变时，光波波长大的（红光）中央亮纹越宽，条纹间隔越大．3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮条纹为白色，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，内侧为紫色．泊松亮斑：不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果．历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．三、衍射光栅衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。
高中物理13.5光的衍射学案新人教版选修3_4
13.5 光的衍射学案（人教版选修3-4）1．光通过很窄的缝或很小的孔时，光没有沿________传播，而是绕过缝或孔的边缘传播到____________的地方的现象叫光的衍射现象．3．光通过单缝发生衍射时，衍射条纹是一些________________的条纹，中央条纹最____、最____，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越____，亮度越____．3．光产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长____或跟波长相差______．4．衍射光栅是由许多________的狭缝____________地排列起来形成的光学元件，由衍射光栅得到的衍射图样与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度________，亮度________．5．对光的衍射现象的定性分析，不正确的是( )A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生弯曲传播的现象B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论6．我们经常看到，凡路边施工处总挂有红色的电灯，这除了红色光容易引起人们的视觉反应外，还有一个重要的原因是( )A．红光比其他色光更容易发生衍射B．红光比其他色光更容易发生干涉C．红光比其他可见光频率更大D．红光比其他可见光在玻璃中的折射率小7．下列哪些现象是光的衍射产生的( )A．泊松亮斑B．阳光下茂密的树阴中地面上的圆形亮斑C．阳光经凸透镜后形成的亮斑D．平行光照在一个较大障碍物上后，影的轮廓模糊不清概念规律练知识点一单缝衍射实验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，衍射条纹间距变小(λ黄>λ绿)B．使单缝宽度变小，衍射条纹间距变小C．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变大D．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变大2．在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中，下列哪些说法是正确的是( ) A．缝越窄，衍射现象越明显B．缝越宽，衍射现象越明显C．照射光的波长越长，衍射现象越明显D．照射光的频率越高，衍射现象越明显知识点二发生明显衍射现象的条件3．观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm，看到的现象是( ) A．衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显B．衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显C．衍射条纹的间距不变，只是亮度增强D．以上现象都不会发生4．可见光在空气中波长范围是4 400 A 。
人教版高中物理选修(3-4)-13.5《光的衍射》名师教案
《光的衍射》教学设计
黄石市第二中学张春蓉
【教材分析和学情分析】
光的衍射现象进一步证明了光具有波动性，这对发展光的波动理论起到了重要的作用。
本节要求学生定性了解光的衍射现象，知道光的衍射与干涉图样的异同，知道衍射现象的应用。
【设计思路】
学生在前述章节中已经学习了机械波的衍射现象，但是机械波的衍射现象在生活中很容易观察到，而光的衍射现象在生活中不易察觉到，由于光的衍射实验现象在教室里可视度很低，因此大部分教学中光的衍射现象都是通过图片的形式展示给学生；本节课设计了较多的教师演示实验和学生分组实验，教学中以光的衍射现象的实验为线索，运用观察、类比等多种教学方法认识光的衍射现象以及光的明显衍射现象的条件，并进一步通过实验了解光的衍射现象在现代科技中的应用。
【核心素养】
通过《光的衍射》中的单缝衍射、小孔衍射、圆盘衍射观察光的衍射现象，让学生体验在实验中探究光的衍射规律的过程。
让学生知道科学研究必须重视理论的指导作用和实践的检验作用；让学生感受科学研究必须要有坚定的自信心和踏实勤奋的态度，体会学习中也要不断努力，要有坚持不懈的精神。
【教学目标】
（1）观察光的衍射现象，知道什么是光的衍射及产生明显衍射的条件，能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析；
（2）初步了解衍射光栅。
【重点、难点】
（1）正确认识光的明显衍射的条件；
（2）通过众多光的衍射实验事实来认识光的波动性；
（3）培养学生动手实验能力，教育学生重视实验、重视实践。
【实验器材】
红绿蓝激光光源、纱巾、黑色卡纸、剪刀、针、头发丝、书架、小磁片、载
玻片、钢珠、近视眼镜、光栅片。
高中物理人教版选修3-4 13.5 光 的 衍 射 教案 Word版含答案
课时13.5光的衍射
1.观察光的衍射现象,知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件。
2.能用衍射知识对生活中的现象进行分析和解释。
3.初步了解衍射光栅。
重点难点:衍射实验现象的观察以及产生明显衍射现象的条件和衍射条纹与干涉条纹的区别。
教学建议:光的衍射进一步证明了光具有波动性。
教学中,要让学生思考一般情况下不容易观察到光的衍射现象的原因,而后再观察衍射实验,来说明衍射现象以及发生衍射现象的条件。
教学过程中,可以通过复习机械波衍射的知识,来加深对光的衍射的理解。
还可以借助多媒体技术把衍射现象展示给学生,引发学生的兴趣和思考。
导入新课:蜡烛照到可调节孔大小的挡板上,当孔较大时光沿直线传播,在光屏上形成类似孔的亮斑;当孔变得较小时,则屏上形成烛焰的像;当孔再变小时,在屏上形成比孔大许多的模糊区域,这是为什么呢?你能解释吗?
1.光的衍射
(1)衍射现象:用单色平行光照射狭缝,当缝比较宽时,光沿着①直线通过狭缝,在狭缝后光屏上产生一条与缝宽②相当的亮条纹;当将缝调到很窄时,尽管亮条纹的③亮度有所降低,但是④宽度反而增大了,这表明光经过较窄的单缝时,并没有沿⑤直线传播,而是绕过了单缝的边缘传播到了更宽的空间,这就是光的衍射现象。
(2)常见的几种衍射:⑥单缝衍射、⑦圆孔衍射和泊松亮斑(圆屏衍射)。
(3)产生明显衍射的条件:障碍物、孔或狭缝的尺寸与光的波长⑧差不多,或比光的波长⑨小。
2.衍射光栅
(1)定义:由许多⑩等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件叫衍射光栅。
(2)原理:增加狭缝的个数,衍射条纹的宽度将变窄,亮度将增加。
2019-2020学年高中物理 第13章 5 光的衍射 6 光的偏振学案 新人教版选修3-4
5 光的衍射6 光的偏振[学习目标] 1.知道光的衍射现象，知道几种衍射现象的图样.2.理解光产生明显衍射的条件．(重点)3.知道光的偏振现象，知道偏振是横波特有的性质．(难点)4.知道偏振光和自然光，知道偏振光的应用．一、光的衍射1．定义：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，明显地偏离了直线传播的方向，在屏上应该出现阴影的区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．衍射图样：衍射时产生的明暗条纹或光环．3．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．4．圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环．5．泊松亮斑：障碍物的衍射现象．在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑．6．衍射光栅(1)结构由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器．(2)衍射图样特点与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加．二、光的偏振1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(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)用两支圆柱形铅笔并在一起，形成一个狭缝，使狭缝平行于日光灯，会看到彩色的衍射条纹．(√)(4)凡是波都有偏振现象．(×)(5)反射可以引起自然光的偏振．(√)2．在单缝衍射实验中，下列说法正确的是( )A．将入射光由黄光换成绿光，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E．条纹间距与单缝到屏的距离无关ACD[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，A、C正确；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，B错误；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，D正确，E错误．]3.对于光的偏振，下列说法正确的是( )A．自然光是偏振光B．自然光通过偏振片后成为偏振光C．偏振光不能再通过偏振片D．如果偏振片的透振方向与偏振光的振动方向垂直，偏振光不能透过偏振片E．偏振现象表明光是横波BDE[自然光在垂直于传播方向的所有方向上都存在光振动，不是偏振光，A选项错误．自然光透过偏振片后的光振动方向只沿着偏振片的透振方向，故自然光透过偏振片后变为偏振光．只要偏振光的振动方向与偏振片的透振方向不垂直就能通过偏振片，当两者方向平行时，透射光强度最大，C选项错误．当两者方向垂直时，偏振光将不能通过偏振片，故D选项正确．偏振现象表明光是横波，E选项正确．]1障碍物的尺寸可以跟光的波长相近或比光的波长还要小时能产生明显的衍射．对同样的障碍物，波长越长的光，衍射现象越明显；对某种波长的光，障碍物越小，衍射现象越明显．由于波长越长，衍射性越好，所以观察到声波的衍射现象就比观察到光波的衍射现象容易得多．2．三种不同的衍射现象及特点(1)单缝衍射．①现象：如图所示，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，则光不再沿直线传播而是传到几何阴影区，在AA′、BB′区出现亮暗相间的条纹，即发生了衍射现象．②单缝衍射图样的四个特点：a．中央条纹亮而宽；b．两侧亮条纹具有对称性，亮条纹宽度逐渐变窄，亮度逐渐减弱；c．波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，条纹间距大，单缝不变时，光波波长大的中央条纹宽，条纹间距大；d．白光的单缝衍射条纹中央为白色亮条纹，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近白色亮条纹的内侧为紫色．(2)圆孔衍射．①现象：圆孔衍射如图甲所示，当挡板AB上的圆孔较大时，光屏上出现如图乙中a所示的情形，光沿直线传播，无明显衍射现象发生；当挡板AB上的圆孔很小时，光屏上出现如图乙中b所示的衍射图样，出现亮、暗相间的圆环．甲乙②圆孔衍射图样的两个特点单色光的圆孔衍射图样中央亮圆的亮度大，外面是明暗相间的不等距的圆环．越向外，亮环亮度越低．白光的圆孔衍射图样中央亮圆为白色，周围是彩色圆环．(3)泊松亮斑——障碍物的衍射现象．①现象：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，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑，如图乙中c所示．②障碍物的衍射图样的特点．圆形阴影中心有一亮斑，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环．与小孔衍射图样有明显区别．【例1】对于单缝衍射现象，下列说法正确的是( )A．缝的宽度d越小，衍射条纹越暗B．缝的宽度d越小，衍射现象越明显C．缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线D．入射光的波长越短，衍射现象越明显E．入射光的波长越长，衍射现象越明显ABE[单缝宽度越小，衍射条纹的亮度越小，选项A对；入射光的波长越长，单缝宽度越小，衍射现象越明显，选项B、E对，选项C、D错．]对衍射现象的理解(1)衍射现象是否明显方面：入射光波长越大，障碍物、小孔和狭缝的尺寸越小，衍射现象越明显．(2)衍射条纹的亮度方面：小孔和狭缝的尺寸越小，衍射条纹的亮度越小．1．用单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是( )A．用前者做实验时中央是暗的，用后者做实验时中央是亮的B．用前者做实验时中央是亮的，用后者做实验时中央是暗的C．中央均为亮点的同心圆形条纹D．中央均为暗点的同心圆形条纹C[前者为障碍物小圆盘的衍射，障碍物后的阴影中央是一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑，是光绕过盘的边缘后在中央叠加后形成的，在亮斑的周围有一个大的影区，在影区的边沿有明暗相间的圆环．圆孔衍射形成的图样是明暗相间的同心圆环，中央是明亮的．]A ．光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理B ．光的干涉和衍射现象都遵循波的叠加原理C ．光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是黑白相间的D ．光的干涉和衍射现象现象都说明光具有波动性E ．光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果BDE [光的干涉现象和光的衍射现象都是波特有的现象，都是光波叠加的结果，白光的干涉条纹是彩色的，白光的衍射条纹也是彩色的，只是条纹间距特点及亮度特点不同而已，故B 、D 、E 正确．]区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法(1)根据条纹的宽度区分：双缝干涉的条纹是等宽的，条纹间的距离也是相等的；而单缝衍射的条纹，中央亮条纹最宽，两侧的条纹变窄．(2)根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮纹往两侧亮度变化很小；而单缝衍射条纹中央亮纹最亮，两侧的亮纹逐渐变暗．2．如图甲、乙所示，是单色光通过窄缝后形成明暗相间的两种条纹图样________为单缝衍射的图样，________为双缝干涉的图样．[解析] 甲图中的条纹宽度不等，中央宽，两侧窄，应为单缝衍射图样．乙图中的条纹等宽等距，应为双缝干涉图样．【答案】甲乙1直接看质点的振动方向与传播方向的关系．若互相垂直为横波；若在同一直线上为纵波．这种方法适用于看得见质点振动方向的机械波．2．偏振片偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能通过偏振片，这个方向叫做透振方向．偏振片对光波的作用就像狭缝对机械波的作用一样．3．自然光和偏振光的比较【例3】在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q，在Q的后边放上光屏，如图所示，则下列说法不正确的是( )A．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱E．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度消失ACE[P是起偏器，它的作用是把太阳光(自然光)转变为偏振光，该偏振光的振动方向与P的透振方向一致，所以当Q与P的透振方向平行时，通过Q的光强最大；当Q与P的透振方向垂直时通过Q的光强最小，即无论旋转P或Q，屏上的光强都是时强时弱，故选ACE.]对偏振光的理解(1)自然光通过一个偏振片成为偏振光，透射光的偏振方向与偏振片的放置有关，但光的强度与偏振片的方向无关．(2)偏振光通过偏振片时，透光的强度与偏振方向和偏振方向的夹角大小有关．3．(单选)如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B 点位于Q右侧．旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是( )A．A、B均不变B．A、B均有变化C．A不变，B有变化D．A有变化，B不变C[白炽灯光是自然光，包含各个方向的光，且各个方向的光强度相等，所以旋转偏振片P时各方向透射光强度相同，故A点光的强度不变；白炽灯光经偏振片P后为偏振光，此时只有偏振片Q与P的偏振方向一致时偏振光才能完全透过Q，因此在旋转P时B点的光强有变化，选项C正确．]。
高中物理 第十三章 光 5 光的衍射学案 新人教版选修34
5 光的衍射课堂探究一、光的直线传播是一种特殊情况光的直线传播是一种特殊情况，具体从以下两个方面去理解：1．多数情况下，光照到较大的障碍物或小孔上时是按沿直线传播的规律传播的，在它们的后面留下阴影或光斑。
如果障碍物、缝或小孔都小到与照射光的波长差不多或更小时，光就表现出明显的衍射现象，在它们的后面形成泊松亮斑、明暗相间的条纹或圆环。
2．光是一种波，衍射是它基本的传播方式，但在一般情况下，由于障碍物都比较大(比起光的波长来说)，衍射现象很不明显。
光的传播可近似地看做是沿直线传播。
所以，光的直线传播只是特殊情况。
衍射是波特有的一种现象，光是一种波，就会发生衍射，只是有的明显，有的不明显而已。
二、光的双缝干涉与单缝衍射的比较干涉现象和衍射现象都是由于光波的叠加而产生的。
对于衍射现象来说，小孔处的光源可以看成无数个子波源，它们在空间也会叠加，振动加强的点产生明条纹，振动减弱的点产生暗条纹。
干涉现象中每一个小孔(缝)也能发生衍射，衍射现象中各子光源也能发生干涉，即“干中有衍，衍中有干”。
我们称双缝为干涉，单缝或多缝为衍射。
三、对单缝衍射图样的理解1．单缝衍射图样：单色光的单缝衍射图样是相互平行的明暗条纹，但各条纹的宽度和亮度不同，中央亮条纹最亮最宽，从中央亮条纹向外，亮条纹的亮度和宽度迅速减小。
2．用单色光照射狭缝，在狭缝较宽时，屏上出现一条亮条纹，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，两侧出现明暗相间，但间距和亮度不等的条纹；当狭缝更窄时，中央亮条纹更宽，两侧亮条纹离中央亮条纹更远，产生了明显的衍射现象。
①缝变宽，衍射角增大，距离增大，能量消耗增大，而光能分布的范围变宽，所以亮条纹的亮度降低。
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，单缝越宽，中央亮条纹的宽度及条纹间距离就越大。
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，其中最靠近中央的色光是紫光，最远离中央的是红光。
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第十三章光
6.光的衍射
【学习目标】
1、观察光的衍射现象
2、知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件
3、能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析
4、初步了解衍射光栅
【重点难点】
光的衍射的条件
【课前预习】
1.光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射。
2.产生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与光波的波长相差不大，或者小于光波的波长。
3.当光照到不透光的小圆板时，在阴影的中心会出现一个亮斑,称为泊松亮斑；照射不透明光屏上开的足够小的圆孔时，在另一屏上会出现亮暗相间的圆环。
【预习检测】
1、关于衍射的下列说法中正确的是（）
A、衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果
B、双红干涉中也存在衍射现象
C、一切波都很容易发生明显的衍射现象
D、影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实
2、用一只灯泡照亮一个带有孔径可调的圆孔的遮光板，如果圆孔的直径由几厘米逐渐减小到零，则遮光板后面光屏上：先出现（），接着出现（），再出现（），最后是（）．
3、用红光进行双缝干涉实验时，如果用不透光的纸遮住其中的一条缝，则屏上出现：（）
A、无条纹，只是一片红光；
B、既无条纹，也不是一片红光，而是光源的像
C、原干涉条纹形状不变，只是亮度减弱
D、仍然有明暗相间的条纹，但与原来的不一样
4、用游标卡尺观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2mm逐渐增大到0.8mm，看到的现象是：（）
A、衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显；
B、衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明财
C、衍射条纹的间距不变，只是亮度增强Z
D、以上现象都不会发生5、关于光的干涉和衍射现象，下述说法正确的是：（）
A、光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理；
B、光的干涉条纹里彩色的，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，光的衍射现象说明光具有粒子性；
D、光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果
【预习检测】
1、AB
2、圆形亮斑；灯丝倒像；圆环形的衍射图样；屏上一片黑暗
3、D
4、A
5、D
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【典题探究】
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：A、C、D
拓展：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
例3如图所示，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.
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
拓展：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
拓展：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.。