高中物理 第十三章 光 第5节 光的衍射学案 新人教版选修3-4
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。
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 第十三章 光 第5节 光的衍射教案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理教案
13.5光的衍射物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。
教学目标（一）物理观念1.通过实验观察，让学生认识光的衍射现象，知道发生明显的光的衍射现象的条件，从而对光的波动性有进一步的认识.2.通常学习知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律.（二）科学思维、科学探究1.通过讨论和对单缝衍射装置的观察，理解衍射条件的设计思想.2.在认真观察课堂演示实验和课外自己动手观察衍射现象的基础上，培养学生比较推理能力和抽象思维能力.（三）科学态度与责任通过“泊松亮斑”等科学小故事的学习，培养学生坚定的自信心、踏实勤奋的工作态度和科学研究品德.教学重点单缝衍射实验和圆孔衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件.教学难点衍射条纹成因的初步说明.课时安排：1课时一、光的衍射现象演示实验：观察单缝衍射在不透明的屏上装有一个宽度可以调节的单缝，用氦氖激光器照射单缝，在缝后适当距离处放一光屏，如右图所示。
调节单缝宽度演示，得出下列结果.实验现象记录：缝宽较宽较窄很窄极窄关闭屏上现象一条较宽亮线一条较窄亮线亮线变宽、变暗并出现明暗相间条纹明暗条纹清晰、细小条纹消失1．光的衍射：光在传播过程中遇到障碍物时，偏离了直线传播的方向绕到障碍物阴影区的现象，叫做光的衍射现象。
衍射时产生的明暗条纹叫做衍射图样。
请大家将我们的实验结果与课本图20—8的几幅照片比较，总结一下光要发生明显的衍射应满足什么条件。
2．光波发生明显衍射的条件：障碍物的尺寸与光波的波长相差不多或比光波的波长更小。
提出问题：衍射图样有什么特点呢？3．衍射图样的特点：中间一条亮纹较宽较亮，两边是对称的明暗相间的条纹，亮条纹亮度向两边逐渐减弱且较快，白光单缝衍射条纹中间是白色的，两边是减弱很快的彩色条纹。
提出问题：请大家猜想一下形成衍射的原因是什么？光波的叠加。
4．形成衍射的原因：来自单缝或圆孔上不同位置的光，到光屏处的路程差满足一定的特点，叠加时加强或减弱，形成明暗相间的条纹。
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。
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。
选修3-4：13.5《光的衍射》学案
课题：§13、5 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：重点是光的衍射的条件学习过程：复习与回顾：1、什么是波的衍射现象？2、机械波发生衍射的现象及条件3、干涉和衍射是波特有的现象，那么光能发生干涉，说明光是一种波。
这就说明光应该也能发生衍射，那么，光如果能发生衍射，那光的衍射现象又该是什么样的呢？4、为什么我们在日常生活中观察不到光的衍射？5、已知红光的折射率n=，请同学们计算红光在真空中的波长λ=?【导思】1、什么是光的衍射？2、产生明显光的衍射现象的条件是3、各种单色光的衍射条纹完全相同吗？4、“泊松亮斑”说明什么？5、能区分圆孔衍射和圆板衍射的图样【动动手】请同学们用手边的材料自制一个简易观察光的衍射现象的实验器材并亲自观察一下吧！【典例分析】1、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暗相间的直条纹.B、白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹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，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射1、分析以下现象产生的原因：（1）通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光、（2）菜汤上的油花呈现彩色（3）隔着幔帐看较远处的灯，见到周围辐射彩色的光芒；（4）光线照在花布上，可以看见花布上的图样【分析与解答】（1）（2）（3）（4）光线照在花布上看见花布的图样，是由于光的反射与吸收的结果。
花布是由各种颜色的花纹组成的，当白光照在花布上时红色花纹反射红光，吸收其他颜色的光，这样我们在该位置只看到红色。
同理可以看到各种花纹反射的颜色。
这样可以看到花布的图样。
【导练】1、在单缝衍射实验中，下列说法正确的是（）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.2、让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象（遮住侧光面）【分析与解】【点拨】小孔由大变小，光先沿直线传播，后发生明显的衍射现象，最后当孔闭合时，屏上就会一片黑暗。
高中物理选修3-4学案4：13.5 光的衍射
13.5 光的衍射1.学习目标：1）知识目标（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。
2）能力目标（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。
2.学习重难点：正确认识光发生明显衍射的条件；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。
3.学习过程1）自主学习：1.光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫。
2.产生明显衍射现象的条件是。
3.当光照到不透光的小圆板时，在阴影的中心会出现一个,称为；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。
2）即时巩固：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3）要点理解：学习活动一：观察光的单缝衍射现象问题1：平时我们很容易观察到声波的衍射现象，为什么？我们人耳能听到的声波的波长范围为1.7cm~17m，很容易绕过常见的障碍物而产生衍射现象。
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 。
湖北省阳新高中物理选修3-4 13.5《光的衍射》教案(新人教版)
13.5 光的衍射【【教教学学目目标标】】1．了解光的衍射现象。
2．掌握光发生明显衍射的条件。
3．衍射图样与波长、缝宽的定性关系。
【【重重点点难难点点】】1．光发生明显衍射的条件。
2．衍射图样与波长、缝宽的定性关系。
【【教教学学方方法法】】观察、比较、分析、归纳【【教教学学用用具具】】课 件、JGQ 型氦氖激光器25台，衍射单缝（可调缝宽度），光屏、光栅衍射小圆孔板，铅笔两支【【教教学学过过程程】】一、光的衍射1、光的衍射：光绕过障碍物传播的现象叫光的衍射。
2、光发生明显衍射现象的条件：小孔或障碍物的尺寸比光波的波长小，或者跟光波的波长不多时，光才能发生明显的衍射现象。
★ 由于光波的波长非常短，所以一般情况下不容易看到光的衍射现象。
3、光的衍射图样：（1）中央是宽而亮的亮纹，中央亮条纹的两边对称地分布着亮度较弱的明暗相间的与中央亮条纹平行的条纹。
（2）狭缝越窄，中央亮纹越宽，衍射现象越明显，但亮度越暗。
b λα∆=说明：△α为中央亮纹的半角宽度，b 为狭缝宽度，λ为波长。
4、泊松亮斑：用一束平行的单色光垂直照射到一个不透明的小圆板上，在圆板背后的阴影中心，会出现一个亮斑，这就是泊松亮斑。
5、生活中的衍射现象：（1）通过狭缝观察日光灯；（2）透过黑色的绸帐观察远处的白炽灯等等。
二、光的衍射与干涉的区别：1、光的衍射总伴随着光的干涉；2、图样不同：（1）干涉图样的中央是亮条纹、两边等间距分布着明暗相间的条纹，且明暗条纹的宽度相同；（2）衍射图样的中央亮纹最宽最亮，两边不等距分布着明暗相间的条纹。
【例1】用一单色光源垂直照射到带有圆孔的不透明光屏上，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厘米；（2）小孔的直径为1毫米；（3）小孔的直径为0.5微米。
【例2】下列几种光中，最容易观察到衍射现象的是：（D ） A.紫光 B.绿光 C.黄光 D.红光【例3】你能解释交通灯为什么用红、黄两色作为安全信号吗？分析：为避免云雾小水滴阻挡光的传播（红光波长长易发生衍射）。
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。
高中物理 第十三章 光 5 光的衍射互动课堂学案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
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5 光的衍射互动课堂疏导引导1.光的衍射(1）衍射现象当光照射到孔或障碍物上时，光离开直线路径绕到孔或障碍物的阴影里去的现象，叫做光的衍射现象。
（2）产生明显衍射的条件只有当孔径或障碍物的尺寸比光的波长小或者跟光的波长相差不多时,光在传播过程中才能发生明显的衍射现象.光的衍射现象表明，光的直线传播是一种近似规律。
实际上，在任何条件下，光通过孔或障碍物时都会产生衍射，但只有满足一定的条件,才会发生明显的衍射现象.当光的波长比障碍物的尺寸或孔径小得多时,可以认为光是直进的，这时衍射现象不明显。
当光的波长与障碍物的尺寸或孔径相差不多,或障碍物的尺寸或孔径比光的波长小时，光的衍射现象才明显，这时光的直线传播就不正确了。
（3）常见的衍射实例及衍射图样①单缝衍射:一束光照到缝宽与光的波长相差不多的单缝上形成，衍射图样为中央宽又亮,两边逐渐变窄变暗的明暗相间的条纹.②圆孔衍射：光照到孔径与光的波长相差不多的圆孔上形成;衍射图样为中央是圆形亮斑、两边依次是变窄变暗的明暗相间的圆环.③泊松亮斑是光的衍射形成的。
④在发生单缝或圆孔衍射时,缝或孔越小，衍射现象越明显，中央亮条纹越宽，但变暗.2.光的干涉和光的衍射的比较（1）联系：都是光束的叠加形成的，都说明光个有波动性。
物理：13.5 光的衍射 导学案(人教版选修3-4)
班级：姓名:物理：13．5 光的衍射导学案（人教版选修3—4）编写人：邱佳佳审核：高二物理组寄语：奇妙的世界要用我们的双眼去发现。
【学习目标】1．认识光的衍射现象，使学生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．【学习重点】1．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．2．正确认识光发生明显衍射的条件．【学习难点】认识光的衍射现象与干涉现象根本上讲都是光波的相干叠加．【知识链接】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.问题1：什么是波的衍射现象？问题2：能发生明显的衍射现象的条件是什么？问题3：我们常说“光沿直线传播”,那么光是否会产生衍射现象？为什么生活中我们观察不到光的衍射呢？【新课学习】一、光的单缝衍射1。
单缝衍射实验．用平行单色光照射狭缝,当缝较宽时，光沿着传播，阴影区和亮区边界清晰；减小缝宽，在缝较窄时，阴影区和亮区的边界变得模糊；继续减小缝宽，当缝足够窄时，尽管亮条纹的亮度有所，但是宽度反而。
光明显地偏离直线传播进入几何阴影区。
这就是光的衍射现象。
2.光的衍射的形成．如图所示，当光传播到狭缝时，可把狭缝S看成许许多多个点光源，这些点光源发出的光在空间传播相遇叠加时加强或者削弱，屏幕上就出现了明暗相间的条纹。
说明：其实，干涉、衍射都是波的叠加现象，从本质上讲，两者并无区别。
区分干涉、衍射,是一种习惯说法。
在实际中，干涉、衍射常常出现于同一现象中.【思考与讨论】（1)既然光能绕过障碍物继续传播发生衍射现象,那么这与我们平时说的“光沿直线传播”不是矛盾了吗?该如何解释这两种现象呢？(2）课本62页第3题3.单缝衍射条纹的特征．（单色光的衍射图样）①明暗相间的条纹。
②中央亮纹最、最，从中央往两侧亮条纹变、变。
【思考与讨论】（1)光的单缝衍射图样和双缝干涉图样有什么异同？（2）光的单缝衍射实验中，减小缝宽，衍射图样如何变化？如果增大入射光的波长，衍射图样又如何变化？（提示：单缝越窄，入射光波长越长越容易发生衍射）二、泊松亮斑请同学们阅读课本61页“科学足迹”了解泊松亮斑，进一步认识光的衍射现象。
【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。
(3)分类:衍射光栅通常分为透射光栅和反射光栅两种。
1.光的衍射是不是说明光不能沿直线传播?解答:光的衍射与直线传播是在不同条件下的表现,都是正确的。
2.光的衍射能证明光的哪种学说是正确的?解答:波动说。
3.衍射现象中,如果增加狭缝的个数有什么现象?解答:衍射条纹的宽度将变窄,亮度将增加。
新人教版高二物理选修3-4第十三章5光的衍射 光的偏振新学案Word版
5光的衍射你看过立体电影吗？你知道它的原理吗？在观看立体电影时，观众要戴上一副特制的眼镜，从银幕上看到的景象才有立体感．如果不戴这副眼镜看，银幕上的图像就模糊不清了．你知道这是为什么吗？提示：立体电影是应用光的偏振现象的一个例子．观众所戴的眼镜是一对透振方向互相垂直的偏振片．人的两只眼睛同时观察物体，不但能扩大视野，而且能判断物体的远近，产生立体感．这是由于人的两只眼睛同时观察物体时，在视网膜上形成的像并不完全相同，左眼看到物体的左侧面较多，右眼看到物体的右侧面较多，这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的前后、远近，从而产生立体视觉．立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像，制成电影胶片．在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映，使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上．这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的，要看到立体电影，就要在每架电影机前装一块偏振片，它的作用相当于起偏器．从两架放映机射出的光，通过偏振片后，就成了偏振光．左右两架放映机前的偏振片的偏振方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直．这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处，偏振光方向不改变．观众用上述的偏振眼镜观看，每只眼睛只看到相应的偏振光图像，即左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样就会像直接观看那样产生立体感觉．【例1】关于光的衍射现象，下面说法正确的有()A．只有当光的波长等于障碍物或小孔的尺寸时，才会发生明显的衍射现象B．当光的波长大于障碍物的尺寸时，完全不发生光的衍射现象C．发生单缝衍射时，若减小单缝宽度，条纹变亮D．发生单缝衍射时，若略微增大单缝宽度，条纹变亮【导思】 1.光发生衍射必须有条件吗？2．衍射现象越明显是不是条纹越亮呢？【解析】本题易错选A、B，是因为没有很好地理解衍射的条件．光离开直线传播的路径进入障碍物的阴影里去的现象叫做光的衍射．任何障碍物都可以使光发生衍射，但当障碍物或孔的尺寸跟光的波长相差不多或小于光的波长时，将产生明显的衍射现象．现象“明显”了，才容易被观察到．当发生单缝衍射时，缝宽越小，衍射越明显．但由于单缝窄通过单缝的光的能量少，故而图样将变暗．选C是误认为衍射越明显就是衍射条纹越亮．【答案】 D(1)衍射是光所具有的特点，使光发生明显的衍射现象则需要满足一定的条件．(2)衍射条纹的亮度是由光照射的能量决定的，并不是衍射现象越明显条纹越亮．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)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解析：由单缝衍射实验的观察可知，狭缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹越宽，条纹间距也越大，本题是将缝调宽，现象向相反的方向变化，故选项A正确，B、C、D错．考点二衍射与干涉的区别1．几种衍射现象(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，入射光波长越大，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．(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，当圆孔的直径取某些特定值时，圆形亮斑的中心还会出现一个黑斑，且越靠外，环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．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，波长越大，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，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱．(3)不透明的小圆板衍射图样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．均是明暗相间的环形条纹，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．d．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．2．单缝衍射与双缝干涉的比较【例2】(多选)关于衍射，下列说法正确的是()A．衍射条纹的出现是光叠加后产生的结果B．双缝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【导思】 1.光的干涉和衍射现象的区别是什么？2．光的干涉现象和衍射现象有什么联系？【解析】衍射是很复杂的光波的叠加现象，双缝干涉中光通过三个狭缝时均发生衍射现象，一般现象中既有干涉又有衍射．一切波都能发生衍射，但要发生明显的衍射，需要满足障碍物的尺寸小于波长或与波长相差不大的条件．双缝干涉离不开衍射现象，衍射条纹是光波叠加的结果．【答案】AB一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现明、暗相间的干涉条纹．现在将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到(B) A．与原来相同的明暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些B．与原来不同的明暗相间的条纹，而中央明条纹变宽些C．只有一条与缝宽相对应的明条纹D．无条纹，只存在一片红光解析：本题中红光通过双缝时产生了干涉现象，说明每条缝都很窄，也应满足发生明显衍射的条件，所以挡住一条缝时发生明显衍射现象，出现单缝衍射条纹．条纹的特点是中央亮条纹较宽且亮度大，应选B.考点三偏振现象1．光的偏振(1)自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同．这种光是自然光．(2)偏振光：光在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动．这种光叫做偏振光．(3)偏振光一般用自然光透过偏振片得到．(4)偏振光的另一种产生方式：自然光射到两种介质的交界面上，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直．2．用偏振光验证光是一种横波只有一个振动方向的光叫偏振光．如经过偏振片后的自然光．若偏振光再经过一个偏振片后，情况会怎样呢？如图1所示，当两偏振片的“狭缝”平行时，光屏上仍有亮光．当两偏振片的“狭缝”相互垂直时，透射光的强度几乎为零，光屏上是暗的．如图2所示．光的偏振现象表明：光是一种横波．【例3】两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过．如果将其中的一片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象()A．透过偏振片的光先增强，然后又减弱到零B．透过的光先增强，然后减弱到非零的最小值C．透过的光在整个过程中都增强D．透过的光先增强，再减弱，然后又增强【导思】每个偏振片都有一个固定的偏振方向，灯光为自然光，通过一个偏振片后则变成偏振光．【解析】起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过，偏振方向平行时，光的强度达到最大．当其中一个偏振片转动180°的过程中，两偏振片的偏振方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光先增强，又减小到零，故选A.【答案】 A(多选)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，则下列说法正确的是(BD)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解析：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．考点四偏振现象的应用①光的偏振现象有很多应用．如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时，由于水面或玻璃表面的反射光的干扰，常使景像不清楚，如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰．②夜晚行车时，对方车灯照射过来的光很强，若加一个偏振片，可减弱对眼睛的照射．③立体电影也是利用了光的偏振原理．平时我们所看到的光，除直接从光源射来的以外绝大部分都是偏振光．④各种液晶显示器．【例4】在拍摄日落水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是()A．减弱反射光，从而使景物的像清晰B．增强反射光，从而使景物的像清晰C．增强透射光，从而使景物的像清晰D．减弱透射光，从而使景物的像清晰【导思】拍水面下景物时，由于水面反射光，会使景物的像不清晰．【解析】反射光为偏振光，当照相机镜头前装一个偏振片时，调整偏振片的方向可减弱进入镜头的反射光，从而使景物的像清晰，故A正确．【答案】 A(多选)毒奶粉作为食品加工业中的添加剂或调味剂，做成了糖果面包等，让人防不胜防．奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量．偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”．α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了．如下图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是(ACD)A．到达O处光的强度会明显减弱B．到达O处光的强度不会明显减弱C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度等于αD．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α解析：A、B间不放糖溶液时，自然光通过偏振片A后，变成偏振光，通过B后到O.当在A、B间放糖溶液时，由于溶液的旋光作用，使通过A的偏振光振动方向转动了一定角度，通过B到达O处的光强会明显减弱，A正确，B错误；但当B转过一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时，O处光强又为最强，故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度；因为A、B的偏振方向一致，故转动偏振片A也可以，D正确．1．(多选)抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列说法正确的是(AD)A．这里应用的是光的衍射现象B．这里应用的是光的干涉现象C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细解析：本题为光的衍射现象在工业生产中的实际应用，考查光的衍射现象，若障碍物的尺寸与光的波长相比差不多或更小，衍射现象较明显．通过观察屏上条纹的变化情况，从而监控抽制的细丝的情况，故A、D正确．2．(多选)关于光的衍射现象，下面说法正确的是(AC)A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹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，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射解析：单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹，白光的衍射图样是彩色条纹．光照到不透明小圆盘上，在其阴影中心处出现亮点，是衍射现象．光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象．3．(多选)除了从太阳、电灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是不同程度的偏振光．自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时(AC) A．反射光和折射光都是偏振光B．只有反射光是偏振光C．反射光中振动方向垂直于纸面的光较强D．反射光中振动方向在纸面内的光较强4．用单色光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(C)A．用小圆盘时中央是暗的，用小孔时中央是亮的B．用小圆盘时中央是亮的，用小孔时中央是暗的C．中央均为亮点的同心圆条纹D．中央均为暗点的同心圆条纹解析：小圆孔衍射图样，中央是亮的，亮点周围是明暗相间的同心圆环状条纹；小圆盘衍射图样，中央也是亮的，叫泊松亮斑，亮斑周围也有明暗相间的同心圆条纹，故只有C正确，A、B、D均错误．5．(多选)如图所示，P是一偏振光，P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向．下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光(ABD)A．太阳光B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°角振动的光解析：太阳光是自然光，沿各个方向振动的光都有，所以在偏振片另一侧可看到透射光；沿竖直方向振动的光，与P的透振方向相同，能透过偏振光；沿与竖直方向成45°角振动的光，有部分能透过偏振片P，故A、B、D正确．。
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第5节 光的衍射1．知道光的衍射现象和产生明显衍射现象的条件。
2．了解如何通过实验观察光的衍射现象并可以区分几种不同的衍射图样。
3．能解释日常生活中的衍射现象并初步了解衍射光栅。
一、光的衍射1．光的衍射现象：光能够绕过□01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、缝的尺寸□02比波长小或跟波长相差不多。
3．几种衍射现象(1)单缝衍射①单色光的衍射：条纹是一些□03明暗相间的条纹，中央条纹□04最宽、□05最亮，离中央条纹越远，亮条纹的宽度□06越小，亮度□07越低。
②白光的衍射：条纹中间为□08白色条纹，两侧为□09彩色条纹。
(2)圆孔衍射：中间是大且亮的□10圆形亮斑，周围分布着明暗相间的□11同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度□12越弱，宽度□13越小。
(3)泊松亮斑：若在单色光传播途中，放一个不透光的圆盘，会发现在阴影的中心有一个□14亮斑，这就是著名的泊松亮斑。
二、衍射光栅 由许多□01等宽的狭缝□02等距离地排列起来形成的光学元件。
和单缝衍射相比，衍射光栅的衍射条纹的宽度□03变窄，亮度□04增加。
衍射光栅分为□05透射光栅和□06反射光栅两类。
判一判(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)衍射光栅的图样与单缝衍射相比，衍射条纹的亮度增加，宽度变宽。
( )提示：(1)× (2)× (3)√ (4)×想一想(1)白光经单缝衍射和双缝干涉产生的条纹有什么共同特点？提示：都是中央为白色条纹，两侧为彩色条纹。
(2)光遇到小孔、单缝或障碍物时，衍射现象可能发生，也可能不发生，这种说法对吗？ 提示：不对。
光遇到小孔、单缝或障碍物时，一定发生衍射现象，只是有明显与不明显之分，无发生与不发生之别。
课堂任务光的衍射1．对光的衍射的理解(1)衍射现象和衍射条纹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。
(2)光产生明显衍射现象的条件障碍物或孔、缝的尺寸比波长小或跟波长相差不多。
2．三种衍射图样的比较(1)单缝衍射图样①中央条纹最亮，越向两边越暗，条纹间距不等。
越靠外，条纹间距越小。
②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。
③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，入射光波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。
④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(图(b))。
(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圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱。
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，波长越大，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的现象——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。
(3)不透光的圆盘的衍射图样①中央是亮斑(泊松亮斑)。
②周围的亮环或暗环间距随半径增大而减小。
3．单缝衍射与双缝干涉的比较4．衍射光栅(1)衍射光栅的结构：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件。
(2)衍射图样的特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。
(3)衍射光栅的种类：反射光栅、透射光栅。
例(多选)关于光的衍射现象，下列说法正确的是( )A．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射B．白光的单缝衍射图样是黑白相间的直条纹C．双缝干涉中也存在衍射现象D．双缝干涉图样与单缝衍射图样中的条纹宽度都是均匀的，只是亮度规律不同(1)光照射到不透明的物体上一定能发生衍射吗？提示：一定能发生衍射，只是有的衍射不明显，我们不易观察到。
(2)单色光的单缝衍射条纹与白光的有何不同？提示：单色光的单缝衍射条纹是明暗相间的，白光的单缝衍射条纹中央是白色的，两侧是彩色的。
[规范解答]光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮斑，是衍射现象，A正确；白光的单缝衍射图样中央是白色条纹两侧是彩色条纹，B错误；双缝干涉中也存在单缝衍射现象，C正确；双缝干涉图样中的条纹宽度是均匀的，单缝衍射图样中的条纹宽度是不均匀的，D错误。
[完美答案]AC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条纹往两侧亮度变化很小；而单缝衍射条纹中央亮条纹最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗。
[变式训练]如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样。
分析各图样的特点可以得出的正确结论是( )A．a、b是光的干涉图样B．c、d是光的干涉图样C．形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短D．形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长短答案 A解析双缝干涉图样的条纹等间距，单缝衍射图样的条纹中央亮条纹最宽，两侧亮条纹变窄，A正确，B错误；无论是双缝干涉还是单缝衍射，形成的图样中，条纹间距大的波长长，C、D错误。
A组：合格性水平训练1.(衍射现象)点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是( )A．光的反射 B．光强太小C．光的干涉 D．光的衍射答案 D解析这是由于光在刀片边缘处产生衍射现象，在阴影边缘部分有光线到达，从而使其影子的边缘轮廓变得模糊不清，D正确。
2．(衍射图样的特点)如图所示是通过用两个刀片组成的宽度可以调节的狭缝观察日光灯光源时所看到的四个图象。
当狭缝宽度从 1.8 mm逐渐变小时，所看到的四个图象的顺序是( )A．abcd B．dcba C．bacd D．badc答案 A解析当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近甚至比波长更小时即能发生明显的衍射现象。
显然狭缝宽度1.8 mm远大于光的波长，故不能发生明显的衍射现象，根据光的直线传播原理，此时我们看到的应该是条纹状的光斑，即图象a，随狭缝的宽度的减小，光斑的宽度逐渐减小，在发生明显衍射前看到图象b；当发生明显衍射时，随狭缝的宽度逐渐变小，衍射条纹的宽度逐渐变大，而条纹宽度较小的是c，条纹宽度较大的是d，所以先观察到c，再观察到d。
综上所述，当狭缝宽度从0.8 mm逐渐变小时，我们依次看到的四个图象的顺序是abcd，A正确。
3．(衍射图样的特点)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答案 A解析由单缝衍射实验的调整与观察可知，狭缝宽度越大，衍射现象越不明显，衍射条纹越窄，条纹间距也越小，A正确，B、C、D错误。
4．(圆孔衍射与圆盘衍射的区别)用单色光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．用小圆盘时中央是暗的，用小孔时中央是亮的B．用小圆盘时中央是亮的，用小孔时中央是暗的C．中央均为亮点的同心圆条纹D．中央均为暗点的同心圆条纹答案 C解析小孔或小圆盘的衍射图样，都是一系列明暗相间的圆形衍射条纹，这些条纹是一系列同心圆，且中央均为亮点，故C正确。
5．(衍射光栅)(多选)关于衍射光栅，下列说法正确的是( )A．衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的B．衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类C．透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝D．透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝答案ABD解析衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的，分为透射光栅和反射光栅两类，对于透射光栅来说，当光照到刻痕上时，由于光发生漫反射而不太透光，未刻痕的部分相当于透光的狭缝，故A、B、D正确，C错误。
6．(光的干涉和衍射的区别)关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是( )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．白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波叠加的结果答案 D解析光的干涉现象和光的衍射现象都是波的特有现象，都是光波叠加的结果；从条纹特点看，虽然在条纹宽度、间距方面有所区别，但单色光的干涉条纹、衍射条纹都是明暗相间的，白光的干涉条纹、衍射条纹都是彩色的，D正确，A、B、C错误。
7．(衍射图样的特点)A、B两图是由某单色光分别照射到两个不同的圆孔所形成的图样，其中图A是光的________(填“干涉”或“衍射”)图样。
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。
答案衍射小于解析图A是明暗相间的不等间距的圆环，是光的衍射图样。
图B出现亮斑，是因为孔径较大，光沿直线传播，所以图A所对应的圆孔的孔径小于图B所对应的圆孔的孔径。
B组：等级性水平训练8．(光的干涉和衍射的区别)一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。
现将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到( )A．与原来相同的明暗相间的条纹，只是亮条纹比原来暗些B．与原来不相同的明暗相间的条纹，而中央亮条纹变宽些C．只有一条与缝宽对应的亮条纹D．无条纹，只存在一片红光答案 B解析红光射向双缝时，光屏上呈现了干涉条纹，说明两缝都很窄，能够满足使红光发生明显衍射的条件，则挡住一条窄缝后，在屏上得到的是单缝衍射图样。
衍射图样和干涉图样的异同点：中央都出现亮条纹，但衍射图样中央亮条纹较宽；两侧都出现明暗相间的条纹，干涉图样两侧为等间距的明暗相间的条纹，而衍射图样两侧为不等间距的明暗相间的条纹，且亮条纹的亮度由中央向两侧逐渐减弱，故选B。
9．(衍射图样的比较)如图所示的甲、乙、丙、丁图形中，属于有著名的泊松亮斑的衍射图样和单缝衍射图样的分别是( )A．甲、丙 B．甲、丁C．乙、丙 D．乙、丁答案 A解析甲图是有泊松亮斑的衍射图样，乙图是圆孔衍射图样，丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样，A正确，B、C、D错误。