《光的衍射》导学案
13.5光的衍射导学案
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：光的衍射的条件难点：衍射条纹成因学习过程：复习与回顾：1、什么是波的衍射现象？2、发生衍射的条件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=1.513，请同学们计算红光在真空中的波长λ=?【导读】仔细阅读教材P60-61，完成学习目标【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！【典题·热题】知识点一光的衍射及发生明显衍射的条件例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.方法归纳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知识点二波的衍射与其他现象的比较研究例3如图13-5-3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“小图13-5-3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：衍射小于巧解提示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.方法归纳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：(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.课堂练习1.汽车在行驶时常会滴下一些油滴，滴下的油滴在带水的路面上会形成一薄层油膜，并呈现出彩色，这是由于（)A.光的色散B.空气的折射C.光的干涉D.光的衍射2.让太阳光垂直照射到一块遮光板上，板上有一个自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地变小直到闭合时，在孔后的屏上先后出现（)A.由大到小的三角形光斑，直至光斑消失B.由大到小的三角形亮斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失C.由大到小的三角形光斑，明暗相间的黑白条纹，直至黑白条纹消失D.由大到小的三角形光斑，小圆形光纹，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失3.人隔着墙说话，能听见声音而看不见人，下列说法中解释正确的是（)A.光波是电磁波，而声波是纵波B.光波是横波，而声波是机械波C.光速太大D.声波波长大，光波波长小4.下列关于光的现象的说法中正确的是（)A.用白光做双缝干涉实验时，屏上从中央条纹向外，紫光的亮条纹偏离中央的距离最大B.白光单缝衍射时，偏离中央亮条纹远的是红光C.白光经三棱镜折射发生色散，红光偏向角最大D.涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，说明增透膜增强了对淡紫色光的透射5.图13-5-4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，下列判断正确的是（图中阴影部分表示亮条纹）（)A.甲为单缝衍射的图样B.乙为双缝干涉的图样C.甲为双缝干涉的图D.乙为单缝衍射的图样图13-5-36.在一次观察光的衍射实验中，观察到如图13-5-5所示的清晰的明暗相间图样，那么障碍物应是（黑线为暗纹）（)图13-5-5A.很小的不透明的圆板B.很大的中间有大圆孔的不透明的圆板C.很大的不透明圆板D.很大的中间有小圆孔的不透明圆板7.图13-5-6所示为单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图象是（)图13-5-68.一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（)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.与原来不相同的明暗相间的条纹，而且中央明条纹变宽些C.只有一条与缝宽对应的明条纹D.无条纹，只存在一片红光9.游标为20分度(测量值可准确到0.05 mm)的卡尺示数如图13-5-7所示，两测脚间狭缝的宽度为mm.用激光照射该狭缝，在屏上出现衍射条纹.如果减小狭缝的宽度，衍射条纹的宽度将变.图13-5-7。
《光的衍射》 导学案
《光的衍射》导学案一、学习目标1、理解光的衍射现象及其产生条件。
2、认识单缝衍射、圆孔衍射的特点。
3、了解衍射条纹的特点与规律。
4、理解衍射现象与干涉现象的区别与联系。
二、知识要点（一）光的衍射现象当光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播，这种现象称为光的衍射。
（二）光的衍射产生条件障碍物或小孔的尺寸与光的波长相当或者比光的波长小时，就会发生明显的衍射现象。
（三）单缝衍射1、特点（1）中央条纹最亮、最宽。
（2）两侧条纹亮度逐渐减弱，间距逐渐变小。
2、条纹分布规律（1）波长一定时，缝越窄，中央条纹越宽，条纹间距越大。
（2）缝宽一定时，波长越长，中央条纹越宽，条纹间距越大。
（四）圆孔衍射1、特点（1）中央是一个较大的亮斑，称为爱里斑。
（2）周围环绕着明暗相间的圆环，且越向外圆环亮度越弱。
2、规律（1）圆孔越小，爱里斑越大。
（2）波长越长，爱里斑越大。
（五）衍射现象与干涉现象的区别与联系1、区别（1）产生条件不同：衍射是障碍物或小孔尺寸与波长相当或比波长小；干涉是两列相干光叠加。
（2）条纹特点不同：衍射条纹中央宽两边窄，亮度不均匀；干涉条纹等间距、等亮度。
2、联系衍射和干涉都是光的波动性的表现。
三、学习过程（一）自主预习1、阅读教材相关内容，了解光的衍射现象的定义和产生条件。
2、思考日常生活中光的衍射现象的实例。
（二）课堂探究1、实验观察（1）观察单缝衍射实验，记录实验现象，分析条纹特点。
（2）观察圆孔衍射实验，比较与单缝衍射的异同。
2、小组讨论（1）讨论衍射现象产生的原因。
（2）讨论如何通过实验条件的改变来控制衍射条纹的特点。
3、实例分析（1）分析泊松亮斑的形成原理。
（2）分析为什么在日常生活中不容易观察到明显的光的衍射现象。
（三）课后拓展1、查阅资料，了解光的衍射在现代科技中的应用，如光栅衍射在光谱分析中的应用。
2、思考光的衍射现象对我们理解光的本质有哪些启示。
《光的干涉和衍射》 导学案
《光的干涉和衍射》导学案一、学习目标1、理解光的干涉和衍射现象的基本概念。
2、掌握光的干涉和衍射产生的条件。
3、学会分析光的干涉和衍射的实验装置和实验现象。
4、能够运用光的干涉和衍射原理解决相关问题。
二、知识梳理（一）光的干涉1、定义两列光波在空间相遇时，在某些区域相互加强，在另一些区域相互削弱，从而出现明暗相间的条纹的现象叫做光的干涉。
2、产生条件（1）两列光的频率相同。
（2）两列光的振动方向相同。
（3）两列光的相位差恒定。
3、双缝干涉（1）实验装置在一个遮光筒内，放置一个可以调节狭缝宽度的双缝，在双缝后面放置一个光屏。
（2）实验现象在光屏上出现明暗相间的条纹，相邻两条亮条纹（或暗条纹）之间的距离相等。
（3）条纹间距公式＄＼Delta x ＝＼frac{L\lambda}｛d}＄其中，＄＼Delta x$为相邻两条亮条纹（或暗条纹）之间的距离，＄L$为双缝到光屏的距离，＄＼lambda$为光的波长，＄d$为双缝之间的距离。
（4）光的干涉在技术上的应用①薄膜干涉当一束光照射到薄膜上时，从薄膜的前表面和后表面反射的两束光发生干涉。
常见的薄膜干涉现象有肥皂泡上的彩色条纹、水面上的油膜呈现彩色等。
②干涉法检查平面平整度在被检查平面上放一个透明的标准样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被检查平面之间形成一个楔形空气薄层。
用单色光从上面照射，入射光从空气薄层的上、下表面反射出两列光波，形成干涉条纹。
根据干涉条纹的形状，可以判断被检查平面的平整度。
（二）光的衍射1、定义光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象叫做光的衍射。
2、产生条件障碍物或小孔的尺寸与光的波长相比差不多或比光的波长小。
3、单缝衍射（1）实验装置在遮光筒内，放置一个可以调节狭缝宽度的单缝，在单缝后面放置一个光屏。
（2）实验现象当单缝较宽时，在光屏上得到一条与缝宽相当的亮条纹；当单缝逐渐变窄时，在光屏上出现明暗相间的条纹，中央条纹最宽最亮，两侧条纹逐渐变窄变暗。
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。
3-4.5.3光的衍射与偏振 激光导学案(3、4节整合)
第五章光的波动性第三、四节光的衍射与偏振激光导学案【学习目标】1、观察光的衍射现象，认识衍射条纹的特点，知道产生明显衍射现象的条件.2、观察光的偏振现象，知道光是横波，知道自然光和偏振光的区别，知道偏振现象的一些应用.3、了解激光的特性和应用，用激光观察全息照片.4、激情投入，学生通过探究，小组合作学习【学习目标解读】通过实验了解光的单缝衍射，并比较与双缝干涉的条纹的不同，强调发生明显衍射而不只是发生衍射的条件；通过实验展示光的偏振现象，应用实例加深对偏振的理解。
【教学重点】 1.加深理解明显衍射的条件，比较干涉条纹和衍射条纹的区别.【教学难点】 2.激光的特性及应用，对偏振光、偏振片的理解及应用.【课前预习案】【使用说明】1、同学们要先通读教材，然后依据课前预习案再研究教材；通过梳理了解光的衍射现象，知道发生明显的光的衍射现象的条件，知道光是横波，了解偏振光以及激光在生产生活中的一些应用。
2、勾划课本并写上提示语．标注序号；完成学案，熟记基础知识，用红笔标注疑问。
（一）教材助读一、光的衍射1、什么是光的衍射现象？2、观察到明显的衍射现象的条件是什么？3、三种衍射图样的特点（1）单缝衍射图样：（2）圆孔衍射图样：（3）不透明的小圆孔衍射图样（泊松亮斑）二、光的偏振1、什么叫偏振现象？纵波和横波哪种波才有偏振现象？2、什么叫自然光和偏振光？3、偏振光的另一种产生方式是什么？4、偏振现象有哪些应用？举例说明三、激光1、激光是如何产生的？2、激光具有哪些特点？3、激光有哪些应用？（二）预习自测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2、下列说法正确的是( )A．激光可用于测距B．激光能量十分集中，只可用于加工金属材料C．外科研制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染D．激光可用于全息照相，有独特的特点3、让太阳光垂直照射到一块遮光板上，板上有一个自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地变小直到闭合时，在孔后的屏上先后出现（ )A.由大到小的三角形光斑，直至光斑消失B.由大到小的三角形亮斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失C.由大到小的三角形光斑，明暗相间的黑白条纹，直至黑白条纹消失D.由大到小的三角形光斑，小圆形光纹，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失4、下列哪些波能发生偏振现象（ )A.声波B.电磁波C.横波D.纵波5、在拍摄日落时分水面下的景物时，应在照相机镜头前安装一个偏振片，其目的是：( )A、减少阳光在水面上的反射光B、阻止阳光在水面上的反射光进入镜头C、增强光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度D、减弱光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度【问题反馈】：请将你在预习本节中遇到的问题写在下面。
《光的衍射》 导学案
《光的衍射》导学案一、学习目标1、理解光的衍射现象，知道什么是光的衍射。
2、了解光发生明显衍射的条件。
3、能用衍射知识解释生活中的相关现象。
二、学习重难点1、重点（1）光的衍射现象的特点。
（2）光发生明显衍射的条件。
2、难点（1）对光的衍射条纹的理解。
（2）衍射现象与干涉现象的区别与联系。
三、知识梳理（一）光的衍射现象1、定义：光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象。
2、实验：（1）单缝衍射：让一束单色光通过狭缝，在屏上可以看到明暗相间的条纹。
（2）圆孔衍射：用点光源照射圆孔，在屏上会出现明暗相间的圆环。
（二）光发生明显衍射的条件1、障碍物或孔的尺寸比光的波长小，或者跟光的波长相差不多时，光才能发生明显的衍射现象。
2、可见光的波长在 400nm 到 760nm 之间，因此，日常生活中很难观察到光的衍射现象。
但在实验室中，可以通过特殊的装置和条件来观察到明显的光衍射现象。
（三）衍射条纹的特点1、单缝衍射：（1）中央条纹最亮、最宽，两侧条纹亮度逐渐减弱，宽度逐渐变窄。
（2）条纹间距不等，中央条纹两侧的条纹间距逐渐减小。
2、圆孔衍射：（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，且越往外圆环的亮度越弱。
（四）衍射现象与干涉现象的比较1、相同点：（1）都是光的波动性的表现。
（2）都能产生明暗相间的条纹。
2、不同点：（1）产生的条件不同：干涉需要两列相干光相遇，而衍射只要障碍物或孔的尺寸与光的波长相比差不多即可。
（2）条纹的分布不同：干涉条纹间距相等，衍射条纹间距不等。
四、典型例题例 1：下列属于光的衍射现象的是（）A 雨后天空出现的彩虹B 阳光下肥皂泡上的彩色条纹C 通过狭缝看日光灯，看到的彩色条纹D 泊松亮斑解析：选项A 是光的折射和反射形成的；选项B 是光的干涉现象；选项 C 是光通过狭缝发生衍射产生的；选项 D 泊松亮斑是光的衍射现象。
答案：CD例 2：对于光的衍射现象，下列说法正确的是（）A 只有障碍物或孔的尺寸很小的时候才会发生衍射现象B 衍射现象是光特有的现象，一切波都会发生衍射现象C 当障碍物或孔的尺寸比光的波长大很多时，衍射现象很明显D 光的衍射现象说明了光沿直线传播是错误的解析：一切波都会发生衍射现象，衍射是波的特性，B 正确；障碍物或孔的尺寸比光的波长小，或者跟光的波长相差不多时，光才能发生明显的衍射现象，A 错误；当障碍物或孔的尺寸比光的波长大很多时，衍射现象不明显，C 错误；光在均匀介质中沿直线传播，光的衍射现象说明光的传播不再是直线，而是会绕到障碍物后面，这并不意味着光沿直线传播是错误的，只是在特定条件下的传播方式不同，D 错误。
高中物理 5.2光的衍射、偏振、激光导学案新人教版选修
高中物理 5.2光的衍射、偏振、激光导学案新人教版选修5、2 光的衍射、偏振、激光【目标导航】1、认识光的衍射现象，对光的波动性有进一步了解。
2、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。
【学习重难点】重点：明显衍射的条件及衍射图样的特点。
难点：衍射图样与干涉图样的区别。
【自主学习】『知识链接』波特有的现象：衍射现象；机械波明显衍射的条件：一、光的衍射1、单缝衍射衍射图样及特点明暗相间的等距条纹，中央为条纹，向两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮度同，中间最、最；若照射光是白光，中央仍为色亮条纹，亮边是七彩光最靠近中央的色光是光，较远的是光、2、圆孔衍射衍射图样及特点：明暗相间的间距等的同心圆环、3、圆屏衍射泊松亮斑：当光照到不透光的极小圆板上时，在圆板的阴影中心出现的亮斑。
当形成泊松亮斑时，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有等间距的明暗相间的圆环。
衍射图样及特点：明暗相间的间距不等的同心圆环，中心有一“泊松亮斑”、【例1】（B级）下列现象哪些是光衍射产生的（）A、著名的泊松亮斑B、阳光下茂密树荫中地面上的圆形亮斑C、光照到细金属丝上后在其后面屏上的阴影中间出现亮线D、阳光经凸透镜后形成的亮斑【例2】（C级）抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过细丝时在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化、（）A、这主要是光的干涉现象B、这主要是光的衍射现象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【例3】（C级）如图所示，在挡板上开一个大小可以调节的小圆孔P，用点光源S照射小孔，小孔后面放一个光屏MN，点光源和小孔的连线垂直于光屏，并于光屏交于其中心。
当小孔的直径从1、0mm逐渐减小到0、1rnm的过程中，在光屏上看到的现象将会是（）A、光屏上始终有一个圆形亮斑，并且其直径逐渐减小B、光屏上始终有明暗相间的同心圆环，并且其范围逐渐增大C、光屏上先是形成直径逐渐减小的圆形亮斑，然后是形成范围逐渐增大而亮度逐渐减弱的明暗相间的同心圆环D、光屏上先是形成直径逐渐减小的圆形亮斑，然后是形成范围逐渐减小而亮度逐渐增大的明暗相间的同心圆环二、光的偏振现象：（1）、定义：叫偏振现象。
人教版高中物理选修3-4导学案：13.5
第十三章光13.5 光的衍射【教学目标】知识与技能（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。
能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析（2）初步了解衍射光栅过程与方法通过观察实验培养学生的观察能力和解决实际问题的能力。
情感、态度与价值观通过讨论与交流，培养勇于表达的习惯和用科学语言严谨表达的能力．【教学重点】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。
【教学难点】衍射现象和干涉现象条纹的不同点和相同点【自主预习】（认真阅读教材P59-P62相关内容，独立完成下列问题）1．(1)一单色光照射到一条狭缝时，当狭缝较宽时，光沿___________传播，在光屏上形成一条宽度跟狭缝宽度___________的亮区；当狭缝较窄时，尽管亮区的___________有所减弱，但___________增大了，这表明光经过较窄的单缝时，并没有沿___________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，且缝的宽度越窄，在光屏上形成的亮区的范围越___________。
（2）明暗条纹产生的位置特点：来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同，在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现了________，反之则出现暗条纹。
2．光产生明显衍射的条件是：障碍物或孔或狭缝的尺寸与光的波长______________，或比光的波长___________。
3.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。
【典型例题】例题1．对于光的衍射的定性分析，下列说法中正确的是（）A．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候，才能明显地产生光的衍射现象B．光的衍射现象是光波相互叠加的结果C．光的衍射现象否定了光的直线传播的结论D．光的衍射现象说明了光具有波动性例题2.如图甲、乙分别是单色光通过同一窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样，则( )A．甲、乙均是干涉条纹B．甲、乙均是衍射条纹C．甲对应的光的波长较长甲乙D．乙对应的光的波长较长例题3．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到小直到闭合，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象(遮住侧面光)例题4：关于光的干涉和衍射，下列说法正确的是( )A．形成原因完全相同B．水面上的油层在阳光照射下出现的彩色条纹是光的干涉现象C．泊松亮斑是光的衍射现象D．激光防伪标志看起来是彩色的，这是光的干涉现象【课后巩固】1．关于衍射，下列说法中正确的是( )A．干涉现象中条纹的出现是光波叠加后产生的结果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2．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3．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，用小圆孔时中央是亮的B．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的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4．抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图2所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则( )①这是利用光的干涉现象②这是利用光的衍射现象③如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了④如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了A．①③ B．②④C．①④D．②③5．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．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6．用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验，比较屏上的条纹，下列说法中正确的是( )A．双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹B．单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹C．双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹D．单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹7．如图3所示，a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果折射角相同，下列说法正确的是( )A．b在该介质中的折射率比a大B．若用b做单缝衍射实验，要比用a做中央亮条纹更宽C．用a更易观测到泊松亮斑D．做双缝干涉实验时，用a光比用b光两相邻亮条纹中心的距离更大8. 在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的( )A．很小的不透明圆板B．很大的中间有大圆孔的不透明挡板C．很大的不透明圆板D．很大的中间有小圆孔的不透明挡板9．用红光进行双缝干涉实验时(缝极窄)，如果用不透光的纸遮住一个缝，则屏上出现( )A．一片黑暗B．一片红光C．原干涉条纹形状不变，但亮度减弱D．红、黑相间的条纹10．对单缝衍射现象，以下说法正确的是( )A．缝的宽度d越小，衍射条纹越亮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11．凡是波都具有衍射现象，而把光看做直线传播的条件是________________，要使光产生明显的衍射的条件是__________________．12.如图4所示是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片．图4(1)试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的大小关系．(2)试说明照片丁中中央条纹的颜色及成因．例题1：ABD例题2：例题3 见解析解析当三角形孔较大时，屏上出现一个三角形光斑，如图甲所示，随着三角形缓慢地收缩，光斑逐渐变小；当三角形孔小到一定程度时，屏上会出现倒立的烛焰，如图乙所示；继续使三角形孔缓慢收缩，可以观察到小孔衍射图样；当孔闭合时，屏上就会一片黑暗．例题4：参考答案1．AB2．D3．C4．B5．D 6.AB7．B8．9．D10．B11、障碍物或孔的尺寸比光的波长大得多障碍物或孔的尺寸与光的波长相比相差不多或比光的波长小12. 见解析解析(1)从四张照片的单缝衍射图样可以看出，由图甲到图丁，衍射现象越来越明显，说明两测量脚间的狭缝越来越小，因此由图甲到图丁四张照片对应的两测量脚间的宽度越来越小．(2)图丁中中央条纹的颜色为白色，因为各种色光在屏中央均为亮条纹，七色光叠加后中央条纹仍为白色．。
广西梧州市蒙山县第一中学高中物理 18.3光的衍射导学案 新人教版选修3-3
高中物理人教选修3-3：18.3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【重点、难点】光的衍射现象及产生明显衍射现象的条件【使用方法】通读教材P157-158，进行知识梳理，再认真独立完成导学案，并将自己的疑问记下来。
【课前预习案】一.复习与回顾：1、什么是波的衍射现象？2、发生明显衍射现象的条件是：3. 和是波特有的现象.二.预习：1、光的単缝衍射现象：(1). 光的衍射：光在遇到障碍物时，能够绕过障碍物而照射到阴影区域的现象.(2). 光产生明显衍射的条件：障碍物、小孔和狭缝的尺寸与光的波长____________，或者比光的波长______时，光才能产生明显的衍射现象.(3). 通常情况下，光的波长很小，而一般障碍物的尺寸比光的波长，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.(4).①单色光衍射图象特点：中央条纹最__________最___________，两侧为不等间隔的_______相间的条纹。
②白光衍射时：中央为较宽的______纹，两边为__________条纹。
二．光的传播规律：光沿直线传播只是一种近似的规律，当光的波长比孔或障碍物小很多时，光可看成沿着__________传播。
在孔或障碍物尺寸可以跟波长_______、甚至比波长还要_____时，衍射就十分明显。
【课堂探究案】探究一：对光的単缝衍射现象的理解1. 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，下列判断正确的是（图中阴影部分表示亮条纹）（ )A.甲为单缝衍射的图样B.乙为双缝干涉的图样C.甲为双缝干涉的图样D.乙为单缝衍射的图样2.下列关于单色光的单缝衍射图样的说法中正确的有( )A ．它同双缝干涉的图样完全相同B ．亮条纹的宽度不同，但亮度相同C ．亮条纹的宽度相同，但亮度不同D ．亮条纹的宽度和亮度均不相同，且中间亮纹最宽最亮3.在如图中所示,A 、B 两幅图是由单色光分别入射到圆孔而成成的的图像，其中图A 是光的 （填干涉或衍射）图像，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。
山西省忻州市高中物理选修3-4导学案：13.5光的衍射
选修3-4_13．5光的衍射【学习目标】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现象的条件。
2.能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析3.初步了解衍射光栅4.知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似。
重点：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难点：衍射现象和干涉现象条纹的不同点和相同【自主学习】1．一单色光照射到一条狭缝时，当狭缝较宽时，光沿___________传播，在光屏上形成一条宽度跟狭缝宽度___________的亮区；当狭缝较窄时，尽管亮区的___________有所减弱，但___________增大了，这表明光经过较窄的单缝时，并没有沿___________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．光的衍射现象表明，我们平时说的“光沿直线传播”只是一种________情况。
光在________障碍物的________介质中是沿直线传播的；但是，在障碍物的尺寸可以跟光的波长________，甚至比光的波长________的时候，衍射现象________，这时就不能说光沿直线传播了。
3．光产生明显衍射的条件是：障碍物或孔或狭缝的尺寸与光的波长______________，或比光的波长___________。
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。
(1)单缝衍射的条纹比较宽，而且距中央亮条纹较远的条纹，亮度也较低。
因此单缝衍射达不到实用要求。
(2)实验表明，如果增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加。
光学仪器中用的衍射光栅就是据此制成的。
5.衍射现象与干涉现象的比较【课堂学习】例1．对光的衍射现象的定性分析，下列描述中正确的是( )A ．只有障碍物尺寸小时，光才会发生衍射现象B ．衍射现象是光波互相叠加的结果C ．光的衍射否定了光的直线传播的结论D ．光的衍射为光的波动说提供了有力的证据例2．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 例3．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，衍射条纹间距变宽例4.如图甲、乙分别是单色光通过同一窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样，则( )A ．甲、乙均是干涉条纹B ．甲、乙均是衍射条纹C ．甲对应的光的波长较长甲 乙D．乙对应的光的波长较长例5．单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都是明暗相间的条纹，比较这两种条纹( )A．干涉、衍射条纹间距都是均匀的B．干涉、衍射条纹间距都是不均匀的C．干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀D．干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀。
高中物理 18.3光的衍射导学案 新人教版选修
高中物理 18.3光的衍射导学案新人教版选修18、3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【重点、难点】光的衍射现象及产生明显衍射现象的条件【使用方法】通读教材P157-158，进行知识梳理，再认真独立完成导学案，并将自己的疑问记下来。
【课前预习案】一、复习与回顾：1、什么是波的衍射现象？2、发生明显衍射现象的条件是：3、和是波特有的现象、二、预习：1、光的単缝衍射现象：(1)、光的衍射：光在遇到障碍物时，能够绕过障碍物而照射到阴影区域的现象、(2)、光产生明显衍射的条件：障碍物、小孔和狭缝的尺寸与光的波长____________，或者比光的波长______时，光才能产生明显的衍射现象、(3)、通常情况下，光的波长很小，而一般障碍物的尺寸比光的波长，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、(4)、①单色光衍射图象特点：中央条纹最__________最___________，两侧为不等间隔的_______相间的条纹。
②白光衍射时：中央为较宽的______纹，两边为__________条纹。
二、光的传播规律：光沿直线传播只是一种近似的规律，当光的波长比孔或障碍物小很多时，光可看成沿着__________传播。
在孔或障碍物尺寸可以跟波长_______、甚至比波长还要_____时，衍射就分明显。
【课堂探究案】探究一：对光的単缝衍射现象的理解1、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，下列判断正确的是（图中阴影部分表示亮条纹）（ )A、甲为单缝衍射的图样B、乙为双缝干涉的图样C、甲为双缝干涉的图样D、乙为单缝衍射的图样2、下列关于单色光的单缝衍射图样的说法中正确的有()A、它同双缝干涉的图样完全相同B、亮条纹的宽度不同，但亮度相同C、亮条纹的宽度相同，但亮度不同D、亮条纹的宽度和亮度均不相同，且中间亮纹最宽最亮3、在如图中所示,A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而成成的的图像，其中图A是光的（填干涉或衍射）图像，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。
《第四章 5 光的衍射》学历案-高中物理人教版19选择性必修第一册
《光的衍射》学历案（第一课时）一、学习主题本节课的学习主题为“光的衍射”。
通过本节课的学习，学生将掌握光的衍射现象的基本概念、原理及实验验证方法，了解衍射在物理学中的应用，如显微镜的原理、全息图制作等。
二、学习目标1. 理解衍射现象的定义、分类及其基本原理；2. 掌握单缝衍射的实验原理及实验方法，并能分析实验结果；3. 了解衍射在日常生活中的应用，如光学仪器中的工作原理；4. 培养学生运用理论知识分析、解释和预测实验结果的能力。
三、评价任务1. 通过学生的课堂参与度和积极发言情况，评价学生对衍射现象的理解程度；2. 通过学生的实验操作和实验报告，评价学生对单缝衍射实验的掌握程度；3. 通过学生的课后作业和课堂小测验，评价学生对衍射原理的理解和应用能力。
四、学习过程1. 导入新课：通过展示生活中的衍射现象（如彩虹、水波等），引导学生思考并引出本节课的主题——光的衍射。
2. 理论学习：讲解光的衍射现象的定义、分类和基本原理，重点介绍单缝衍射的原理和特点。
3. 实验演示：通过实验演示单缝衍射现象，让学生观察并记录实验结果。
4. 小组讨论：学生分组讨论实验结果，分析实验中观察到的现象与理论的关系。
5. 总结归纳：教师总结学生讨论结果，并进一步强调衍射现象的原理和应用。
6. 拓展延伸：介绍其他类型的衍射现象（如多缝衍射、圆孔衍射等），并讨论其在光学仪器中的应用。
五、检测与作业1. 课堂小测验：针对本节课的重点内容，进行课堂小测验，检验学生对衍射现象的理解程度。
2. 课后作业：要求学生完成单缝衍射的实验报告，包括实验步骤、实验结果分析和对实验结果的理解与解释。
3. 附加拓展题：提供一些拓展性的问题或资料，供有兴趣的学生进行深入研究。
六、学后反思1. 学生反思：学生应反思自己在本次学习过程中的收获与不足，以及如何改进自己的学习方法。
2. 教师反思：教师应对本次教学进行反思，总结经验教训，以便更好地改进教学方法和策略。
高三物理选修3-4 第十三章光第5节光的衍射导学案设计
高三物理选修3-4第十三章光第5节光的衍射导学案【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现象的条件。
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。
【教学重点】光的衍射现象【教学难点】光的衍射现象的条件【自主学习】一、光的衍射1．在挡板上安装一个宽度可调的狭缝，缝后放一个光屏如图所示。
用单色平行光照射狭缝，当缝比较宽时，光沿着直线通过狭缝，在屏上产生一条与缝宽相当的亮条纹。
但是，当缝调到很窄时，尽管亮条纹的亮度有所降低，但是宽度反而增大了。
这表明，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了相当宽的地方。
这就是现象。
2．在单缝衍射和圆孔衍射的照片中，都有一些亮条纹和暗条纹。
这是由于来自单缝或圆孔上不同位置的光，通过缝或孔之后叠加时光波加强或者削弱的结果。
如果用白光做衍射实验，得到的亮条纹是的，这是由于不同波长的光在不同位置得到了加强。
各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，出现明暗相间的条纹如图所示。
3．对衍射现象的研究表明，我们平时说的“光沿直线传播”只是一种特殊情况。
光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，不明显，也可以认为光是沿直线传播的。
但是，在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，十分明显，这时就不能说光沿直线传播了。
4．衍射图样与干涉图样的区别：衍射条纹宽度不等，中央明纹最宽，且各亮纹的亮度不同，中央亮纹最亮，两边亮纹的亮度依次减弱。
干涉条纹的宽度相等，且各条亮纹亮度基本相同。
二、衍射光栅1．实验表明，如果增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加。
光学仪器中用的衍射光栅就是据此制成的。
2．它是由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件。
3．在一块很平的玻璃上用金刚石刻出一系列等距的平行刻痕，刻痕产生漫反射而不太透光，未刻的部分相当于透光的狭缝，这样就做成了透射光栅如图所示。
2023-2024(上) 全品学练考 高中物理 选择性必修第一册第4章 光光的衍射导学案含答案
2023-2024（上）全品学练考高中物理选择性必修第一册第4章光5光的衍射学习任务一光的衍射[教材链接] 阅读教材,填写光的衍射的相关知识.(1)衍射现象:当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,传播到的地方,这就是光的衍射现象.(2)发生明显衍射的条件:障碍物或孔的尺寸跟光的波长,甚至比光的波长,衍射现象十分明显.例1 (多选)对衍射现象的定性分析正确的是()A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象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理论变式1 (多选)下列情况中能产生明显衍射现象的是()A.光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多B.光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比C.光的波长等于孔或障碍物的尺寸大小D.光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多【要点总结】光在没有障碍物的均匀介质中沿直线传播,在障碍物的尺寸比光的波长大得多时,衍射现象不明显,也可以认为光沿直线传播.学习任务二三种不同的衍射现象[物理观念](1)单缝衍射①单色光的单缝衍射图样是明暗相间、从中央向两边的亮度越来越暗且不等距的条纹,中央是亮条纹,亮度高,宽度大;单色光的波长越长,条纹间距越大,中央亮条纹越宽.②白光的单缝衍射图样中央是白色亮条纹,两边是彩色条纹,其中最靠近中央亮条纹的色光是紫光,最远离中央的是红光.(2)圆孔衍射①单色光的圆孔衍射图样中央亮条纹的亮度大,外面是明暗相间的不等距的圆环,越向外,亮环亮度越低.②白光的圆孔衍射图样中央亮环为白色,周围是彩色圆环.(3)泊松亮斑——障碍物的衍射现象各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射,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.例2如图所示,A、B、C、D四个图是某种单色光形成的干涉或衍射图样.请在四个图当中找出与其他三个不同类型的图样()A BC D[反思感悟]变式2用如图甲所示装置做圆孔衍射实验,在屏上得到的衍射图样如图乙所示,实验发现,光绕过孔的边缘,传播到了相当大的范围.下列说法正确的是()A.此实验说明了光不沿直线传播且具有粒子性B.用不同波长的光做实验,衍射图样完全相同C.若只将圆孔变小,则中央亮斑和亮纹的亮度反而变大D.若只将圆孔变小,则屏上得到的衍射图样的范围将会变大学习任务三单缝衍射与双缝干涉的比较[物理观念]种类单缝衍射双缝干涉不同点产生条件只要缝或孔足够小,任何光都能发生频率和振动方向相同、相位差恒定的两列光波相遇叠加条纹宽度条纹宽度不等,中央条纹最宽条纹宽度相等条纹间距不相等相等亮度中央条纹最亮,两边条纹变暗条纹清晰,亮度基本相同成因干涉、衍射都形成明暗相间的条纹,条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果相同点意义干涉、衍射都是波特有的现象,表明光是一种波例3 [2022·山东青岛二中月考]用红光、蓝光分别做双缝干涉实验,用黄光、紫光分别做单缝衍射实验,得到的图样如图所示(黑色部分表示亮纹).在四个图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是()A.红、黄、蓝、紫B.红、紫、蓝、黄C.蓝、紫、红、黄D.蓝、黄、红、紫变式3利用图甲所示的装置,观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到图乙和图丙两种图样.则()A.乙对应单缝,丙对应双缝B.乙对应双缝,丙对应单缝C.都是单缝,乙对应的缝宽较大D.都是双缝,乙的双缝间距较大变式4某同学自己动手制作如图所示的装置观察光的干涉现象,其中A为单缝,B为双缝,整个装置位于一暗箱中,实验过程如下:(1)该同学用一束太阳光照射A时,屏C上没有出现干涉条纹;移去B后,在屏上出现不等间距条纹,此条纹是由产生的.(2)移去A后,遮住缝S1与缝S2中的任一个,C上均出现一窄亮斑,出现以上实验结果的主要原因是.(3)若光通过缝S1或缝S2后在C上依次出现如图甲、乙、丙、丁所示条纹,说明.1.( 光的衍射)让太阳光垂直照射一块大的遮光板,板上有一个可以自由收缩的三角形孔,当此三角形孔缓慢缩小直至完全闭合时,在孔后的屏上将先后出现()A.由大变小的三角形光斑,直至光斑消失B.由大变小的三角形光斑,明暗相间的彩色条纹,直至条纹消失C.由大变小的三角形光斑,明暗相间的黑白色条纹,直至黑白色条纹消失D.由大变小的三角形光斑,小圆形光斑,明暗相间的彩色条纹,直至条纹消失2.(光的干涉和衍射图样的区分)如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器和同一个单缝衍射仪器形成的图样(黑色部分表示亮纹,保持缝到屏的距离不变),其中属于蓝光的衍射图样的是()3.(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5光的衍射[教材链接] (1)相当宽(2)相当还小例1ABC[解析] 衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象,衍射条纹是波的叠加的结果,干涉、衍射是一切波所具有的特性,选项A、B、C正确;光的直线传播只是近似的,只有在光的波长比障碍物尺寸小得多的情况下,光才被看作是沿直线传播的,所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的,选项D错误.变式1ABC[解析] 发生明显衍射的条件是障碍物、缝、孔的尺寸可以与光的波长相比甚至比光的波长还小.例2B[解析] 干涉图样的条纹间距相等,衍射图样的中央条纹最宽,所以B是光的干涉图样,A单缝衍射,C圆孔衍射,D是泊松亮斑(圆盘衍射),故B符合题意.变式2D[解析] 此实验说明了光的衍射现象,且光具有波动性,A错误;用不同波长的光做实验,衍射图样并不相同,因为波长越长,对同一圆孔而言,衍射现象越明显,B错误;圆孔变小,透光强度变小,中央亮斑和亮纹的亮度变弱,C错误;圆孔变小,衍射现象更明显,衍射图样的范围反而变大,D正确.例3B[解析] 双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹,所有亮条纹宽度相同且等间距,根据双缝干涉条纹λ可知,波长λ越大,则Δx越大,故左边第一个是红光的,第三个是蓝光的;单缝衍射条纹是中间明亮间距Δx=ld且宽大,越向两侧宽度越小越暗,且波长越大,则中央亮条纹越粗,选项B正确.变式3A[解析] 单缝衍射图样为中央亮纹最宽最亮,往两边变窄,双缝干涉图样是明暗相间的条纹,条纹间距相等,条纹宽度相等,结合图乙、丙可知,乙对应单缝,丙对应双缝,A正确,B、C、D错误.变式4(1)光的衍射(2)双缝S1、S2太宽(3)缝S1或缝S2越来越窄[解析] (1)移去B后,只剩下单缝,发生单缝衍射现象,形成不等间距的条纹,故此条纹是由光的衍射产生的. (2)没有出现明暗相间的条纹,只出现一个窄亮斑,说明衍射现象不明显,其主要原因是双缝S1、S2太宽.(3)从四张单缝衍射图样可以看出,由图甲到图丁,衍射现象越来越明显,说明缝S1或S2越来越窄.随堂巩固1.D[解析] 三角形孔稍大时,根据光的直线传播规律,可知屏上呈现的是三角形光斑;逐渐减小三角形孔,到一定程度又符合小孔成像原理,屏上呈现小圆形光斑,即太阳的像;再减小三角形孔,至其大小与光的波长可比时,屏上又会呈现出彩色条纹,这是光通过小孔后的衍射图样.D正确.2.B[解析] 条纹间距相等的图样属于光的干涉图样,故A、C错误;条纹间距不相等的图样属于衍射图样,由于红光的波长大于蓝光的波长,所以红光的衍射图样中的中央亮条纹的宽度比蓝光的大,故B正确,D错误.3.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.5光的衍射建议用时:40分钟◆知识点一光的衍射1.下列几种光中,最容易观察到光的衍射现象的是()A.紫光B.绿光C.黄光D.红光2.如图所示是用游标卡尺两测量爪间的狭缝观察光源时所得到的三种图像.当游标卡尺两测量爪间的狭缝宽度从0.8 mm逐渐变小时,所得到的图像的顺序是()A.abcB.cbaC.bacD.cab3.如图所示为一束红光经过狭缝装置得到的图样,下列说法正确的是()A.图为干涉图样B.图为衍射图样C.只减小狭缝宽度,中央亮纹会变窄D.只将红光换成蓝光,中央亮纹会变宽4.如图所示的四个图形中表示著名的泊松亮斑的是 ()◆知识点二单缝衍射与双缝干涉的比较5.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.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6.一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7.[2019·北京卷] 利用图所示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到图中甲和乙两种图样.下列关于P处放置的光学元件说法正确的是()A.甲对应单缝,乙对应双缝B.甲对应双缝,乙对应单缝C.都是单缝,甲对应的缝宽较大D.都是双缝,甲对应的双缝间距较大8.(多选)[2022·苏州中学月考] 中国女科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得2015年诺贝尔医学奖,屠呦呦也成为首位获得该奖的中国人.在研究青蒿素化学结构中,研究人员用比可见光波长更短的X射线衍射方法最终确定了其化学结构.在做单缝衍射实验中,下列说法中正确的是()A.将入射光由可见光换成X射线,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,衍射条纹间距变窄9.(多选)在抽制很细的金属丝的过程中,可以用某种特殊强光随时监测抽丝的粗细情况.其装置如图甲所示,在抽丝机的细丝出口附近,用一束特殊强光沿与细丝垂直的方向照射细丝,在细丝的另一侧用光屏接收光.工作人员通过观察光屏上明暗相间亮斑的情况(如图乙所示为沿光传播方向看到的光屏情况),便可知道抽制出的细丝是否合格.对于这种监控抽丝机的装置,下列说法中正确的是()A.这是利用光的直线传播规律B.这是利用光的衍射现象C.如果屏上条纹变宽,表明细丝粗了D.如果屏上条纹变宽,表明细丝细了10.某研究性学习小组用特殊强光照射圆孔和不透明圆板后,得到了如图甲、乙所示的衍射图样.据此可以判断出()A.甲是光线射到圆孔后的衍射图样,乙是光线射到圆板后的衍射图样B.甲是光线射到圆板后的衍射图样,乙是光线射到圆孔后的衍射图样C.甲、乙都是光线射到圆孔后的衍射图样,甲孔的直径较大D.甲、乙都是光线射到圆板后的衍射图样,乙孔的直径较大11.某同学使用特殊强光作为光源,在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的缝,进行光的衍射实验,如图所示,则他在光屏上看到的条纹是图中的()A B C D12.[2022·广东佛山一中月考] 如图所示,在挡板上开一个大小可以调节的小圆孔P,用点光源S(波长为0.5 μm)照射小孔,小孔后面放一个光屏MN,点光源和小孔的连线垂直于光屏,并与光屏交于其中心.当小孔的直径从1.0 μm逐渐减小到0.1 μm时,在光屏上看到的现象将会是()A.光屏上始终有一个圆形亮斑,并且其直径逐渐减小B.光屏上始终有明暗相间的同心圆环,并且其范围逐渐增大C.光屏上先形成直径逐渐减小的圆形亮斑,然后形成范围逐渐增大而亮度逐渐减弱的明暗相间的同心圆环D.光屏上先形成直径逐渐减小的圆形亮斑,然后形成范围逐渐减小而亮度逐渐增大的明暗相间的同心圆环13.如图甲、乙、丙所示为光分别通过狭缝、正方形孔与圆孔后产生的衍射图样.当光通过正六边形孔时,会在光屏上产生如图丁所示的衍射图样.根据图甲、乙、丙中提供的信息,分析说明产生图丁衍射图样的原因.5光的衍射1.D[解析] 光的波长越长,越容易观察到光的衍射现象,红光的波长最长,最容易观察到红光的衍射现象,选项D正确.2.A[解析] 用游标卡尺两测量爪间的狭缝观察光源时所看到的是光的衍射现象,狭缝越小,衍射现象越明显.故选A.3.B[解析] 由题图可以看到,其条纹的特点是中央条纹最宽最亮,且条纹间距不相等,所以图为衍射图样,而不是干涉图样,故A错误,B正确;由衍射图样的特征可知,中央亮条纹的宽度与入射光的波长和单缝宽窄有关,入射光波长越长,单缝越窄,中央亮条纹的宽度越大,而红光的波长比蓝光的波长要长,故C、D错误.4.B[解析] 泊松亮斑是光入射到不透明的圆盘上产生的衍射现象,衍射条纹的特点是在中央有一个亮斑,但亮斑较小,亮斑外侧的暗条纹较宽,即在较大阴影中心有一亮点,选项B正确.5.D[解析] 从成因分析,光的干涉现象、衍射现象都是光波叠加的结果,两者都表明光是一种波,故A、C 错误,D正确;从条纹特点看,虽然条纹宽度、间距方面两者有所区别,但单色光的干涉条纹、衍射条纹都是明(由单色光的颜色决定)暗相间的,白光的干涉条纹、衍射条纹都是彩色的,故B错误.6.B[解析] 双缝为相干光源的干涉,单缝为光的衍射,且干涉和衍射的图样不同.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,干涉图样为等间隔的明暗相间的条纹,而衍射图样两侧为不等间隔的明暗相间的条纹,且距中央亮条纹远的亮条纹亮度迅速减弱,选项B正确.7.A[解析] 根据衍射和干涉得到的图样特点可以得出结论,选项A正确.8.AC[解析] 将入射光由可见光换成X射线,即波长λ变小,衍射条纹间距变窄,选项A正确;使单缝宽度变小,则衍射条纹间距变宽,选项B错误;换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽,选项C正确;增大单缝到屏的距离,则衍射条纹间距变宽,选项D错误.9.BD[解析] 由题意知条纹的形成属单缝衍射,并非运用光的直线传播规律,而是利用光的衍射现象,A错误;单缝衍射现象,其原理是利用光的衍射现象,B正确;由单缝衍射知缝变窄而条纹宽度变宽,故如果屏上条纹变宽,表明细丝变细了,C错误;屏上条纹变宽,表明细丝细了,D正确.10.A[解析] 圆孔衍射图样的中央是大亮斑,亮斑周围存在有限宽度的明暗相间的圆环,其外是阴影;圆板衍射图样的中央是阴影,阴影中心有一小亮斑,阴影周围存在明暗相间的圆环.11.B[解析] 由于单缝衍射条纹与单缝平行,且条纹中间宽、两边窄,故B正确,A、C、D错误.12.C[解析] 能观察到明显的衍射现象的小孔的尺寸应该小于0.5 μm.本题小孔直径是从1.0 μm逐渐减小到0.1 μm的,所以在开始阶段没有明显的衍射现象,光基本上是沿直线传播的,因此在光屏上应该得到和小圆孔相似的圆形亮斑,当孔的直径减小到接近0.5 μm时,将发生较为明显的衍射现象,所以光屏上出现明暗相间的圆环;随着小孔直径的减小,光的衍射现象越来越明显,衍射图样的范围越来越大,相邻亮纹和相邻暗纹间的距离也逐渐增大,同时由于通过小孔的光越来越少,所以衍射图样的亮度将变得越来越暗,选项C正确.13.见解析[解析] 衍射为光绕过障碍物偏离原来直线传播的现象,由图甲、乙、丙中提供的信息可知,光通过狭缝(两边)时光向两边衍射,光通过四边形孔时光向四边衍射,光通过圆孔时,光向整个圆周围衍射(展开),即衍射的方向数与缝或孔的边数有关,当光通过正六边形孔时,向六边的方向发生衍射,故呈现图丁衍射图样.。
4.5 光的衍射(导学案)(学生版)
第5节光的衍射导学案【学习目标】1.了解光的衍射概念及产生明显衍射现象的条件。
2.知道衍射、衍射光栅在生产生活以及科学技术中的应用，了解科学、技术和社会的关系。
3.通过光的衍射的学习，对光的直线传播现象提出质疑，会从不同角度思考物理问题。
【学习重难点】【教学重点】认识光的明显衍射的条件，知道衍射条纹与缝宽的关系，能够区分单缝衍射、小孔衍射、圆盘衍射图样，并能区分单缝衍射与双缝干涉条纹。
【教学难点】通过众多光的衍射实验事实来认识光的波动性；【知识回顾】波的衍射1．定义波可以绕过_________________继续传播的现象。
2．实验及现象(1)实验装置：在水槽里放两块挡板，中间留一个_________________。
(2)现象：①狭缝宽度比波长大得多时：波的传播如同光沿________________传播一样，挡板后面产生“_________________”。
①狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时：水波________________挡板后面继续传播。
3．发生明显衍射现象的条件只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长________________，或者比波长_________________时，才能观察到明显的衍射现象。
【自主预习】1．光的衍射现象：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，光没有沿_____________传播，它绕过了狭缝(或圆孔)的边缘，传播到相_____________的地方的现象。
2．明显衍射的条件：障碍物或狭缝的尺寸足够_____________。
3．衍射图样：衍射时产生的明_____________。
4．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_____________条纹，中央为白条纹。
5．圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现_____________相间的圆环。
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高二物理（选修）教学案
课题：光的衍射
三维教学目标
（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。
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。
教学难点：正确认识光发生明显衍射的条件；培养学生动手实验能力，教育学生重视实验，重视实践。
教学过程：
1、常见的衍射现象有那些？
例1：在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝)，可以看到()
A.黑白相间的直条纹
B.黑白相间的弧形条纹
C.彩色的直条纹
D.彩色的弧形条纹
例2：在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时()
A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失
B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在
C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D.屏上无任何光亮
2、为什么平时很难见到光的衍射现象？
（发生衍射现象的条件）
例1：如图4-2所示，A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图案.其中图A是光的_____(填“平行”或“衍射”)图象，由此可判断出图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。
3、什么是“泊松亮斑”？
谁提出了“泊松亮斑”？提出的目的是什么？谁证实了“泊松亮斑” 的存在？你从中能体会到什么？
著名数学家泊松根据菲涅耳的波动理论推算出：把一各不透光的小圆盘放在光束中，在小圆盘后方的光屏上，圆盘阴影中央出现一个亮斑。
后人称此亮斑为泊松亮斑。
泊松指望这一预言能推翻光的波动学说，因此他要求菲涅耳做实验。
菲涅耳接受挑战，他完成了实验，证实了这一亮斑的存在。
4、你能解释光学显微镜的放大率为什么会受到限制吗？
（1）人眼最小分辨距离约为0.2mm
（2）由于人视网膜宽度有限，为增加放大率就应物镜及目镜的孔径。
当孔径小到一定程度可见光将发生衍射，在这种情况下再增大放大率已不能提高清晰度。
所示光学显微镜的放大率受到限制。
只能达到上千倍。
（3）为避免上述现象就必须降低光的波长，人眼就无法识别且有害。
必须进行光电转换。
这就是光电显微镜。
5、你能解释交通灯为什么用红、黄两色作为安全信号吗？为避免云雾小水滴阻挡光的传播（红光波长长易发生衍射）
例1：有些动物在夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间有很好的视力，其原因是（）
A.不需要光线，也能看到目标
B.自身眼睛发光，照亮搜索目标
C.可对红外线产生视觉
D.可对紫外线产生视觉。