高中物理第十三章光5光的衍射学案新人教版选修.doc

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。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。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。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。类型 光的衍射现象【例题】 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，如图。故选项A、C、D正确。答案：ACD题后反思：障碍物的尺寸可以跟光的波长相比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。触类旁通：若人用眼睛在光屏处直接观察，现象是否一样？答案：触类旁通提示：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。当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