河北省华北油田三中高中物理 13.5《光的衍射》导学案 新人教版选修3-4

河北省华北油田三中高中物理河北省华北油田三中高中物理 13 5 13 5 光的衍射光的衍射 导学案导学案 新人教版新人教版 选修选修 3 43 4 学习目标 1 能够识别光的衍射现象 知道光产生明显衍射和条件 2 能够利用光的衍射知识对生活中的现象进行解释和分析 3 知道衍射光栅 学习重点 对光的衍射现象的理解和对一些现象的解释 学习难点 对光的衍射现象的理解 学习过程 一 课前自主学习 1 复习旧知识 波发生明显衍射和条件是 2 光的衍射 光在传播过程中 遇到障碍物或小孔时 光将 直线传播的途径 而绕到障碍物后面传播的现象 3 常见的光的衍射现象 单缝衍射 单色光通过狭缝时 在屏幕上出现 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 圆孔衍射 光通过小孔时 孔很小 在屏上会出现 相间的圆环 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 这就是著名的泊 松亮斑 4 光产生明显衍射的条件 在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长 甚至比光的波长还要 的 时候 就会出现明显的衍射现象 5 光的衍射现象和光的直线传播的关系 光的直线传播是一个近似的规律 当光的波长比 或 小得多时 光可以看成沿直线传播 在孔或障碍物尺寸可以跟波长相比 或比波长还要小时 衍射现 象就十分明显 6 衍射光栅 由许多等宽的狭缝 地排列起来形成的光学元件 狭缝的个数 越多 衍射条纹的宽度越 亮度越 二 课堂合作探究 探究 1 用单色光照射小孔 随着圆孔的逐渐减小 屏上先后有何变化 探究 2 单缝衍射的图样与缝宽和使用的光的种类有何关系 探究 3 利用你所学过的知识分析 用白光做单缝衍射实验时 中央亮纹为什么是白色的 而其余的条纹是彩色的 三 课堂练习 1 关于衍射 下列说法正确的是 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 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 3 2010 江苏东台中学高二检测 下列说法中正确的是 A 光的干涉和衍射现象都是光波叠加时相互加强或者削弱的结果 B 增加衍射光栅狭缝的条数 衍射条纹的宽度和亮度都将增加 C 对精密部件表面平整度的检查利用了光的衍射原理 D 各种不同形状的障碍物的影的轮廓出现明暗相间的条纹是光波发生干涉引起的 4 关于光的干涉 衍射及其应用 下列说法正确的是 A 在光的干涉和衍射现象中 都出现亮暗相间的条纹或彩色条纹 因此 干涉和衍射现象 是相同的 B 水面上的油层在阳光的照射下出现彩色条纹是干涉现象 泊松亮斑是衍射现象 C 增透膜厚度等于光在真空中波长的四分之一 D 激光防伪商标 看起来是彩色的 这也是光的干涉现象 5 手持看书用的放大镜 并把手臂伸直 通过放大镜观看远处的房屋等景物时 看到的是 倒立的房屋 下列说法中正确的是 A 看到的是远处房屋的实像 B 看到的是远处房屋的虚像 C 看到的房屋边缘呈现彩色 这是由于光的干涉现象造成的 D 看到的房屋呈现彩色 这是由于光的衍射现象造成的 6 如图所示 甲 乙两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像 其中图甲是光的 填 干涉 或 衍射 图像 由此可以判断出图甲所对应的圆孔的孔径 填 大于 或 小于 图乙所对应的圆孔的孔径 7 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 隔着帐幔看远处的灯 见到灯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 8 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 彩色弧形条纹 9 将一个大的不透明障碍物上的正三角形孔从边长