4.5 光的衍射 学案 -2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册（含答案）

4.5光的衍射学案一学科核心素养【物理观念】了解光发生明显衍射现象的条件，知道衍射条纹与干涉条纹的区别；【科学思维】通过观看演示图片及演示视频，思考光发生衍射现象的本质，用科学类比的方法研究光的衍射现象与光的干涉现象的共同点与异同点；【科学探究】结合演示图片及演示视频学生分组探究光发生明显干涉现象的条件，并探究单缝衍射、小孔衍射、以及圆盘衍射图样的特征。【科学态度与责任】能够将所学的知识应用在生活中，在生活中发现物理现象，用所学的物理知识解释生活中的物理现象，在科学研究中必须要有坚定的自信心和踏实勤奋的态度。

二学习重难点【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。【难点】通过众多光的衍射实验事实来认识光的波动性；

三课前预习1．光的干涉和衍射的本质光的干涉和衍射都属于光的_____，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列____相同的光波，在屏上叠加形成的。2．衍射光栅（1）构成：由许多_______的狭缝_______地排列起来形成的光学元件（2）增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度变_______，亮度_______（3）种类：_______和_______3．光的衍射发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长____的时候，衍射现象才会明显。4．两列振动方向、___________及其他振动情况相同的波叠加后将发生干涉现象。而波能绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射，能观察到明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸与___________相比差不多或更小。5．在太阳光照射下，水面油膜上会出现彩色的花纹，这是两列相干光波发生干涉的结果，这两列相干光波是太阳光分别经_______而形成的。用平行的单色光垂直照射不透明的圆板，在圆板后面的屏上发现圆板阴影中心处有一个亮斑，这是光的______现象。6．光通过狭缝，当缝较宽时观察到__________，当缝较窄时观察到__________，在不透明的圆板阴影中心有一亮斑，就是著名的__________亮斑，这也是光的__________现象，它说明了光沿直线传播只是一种__________规律，当____________________时就不再沿直线传播了．7．如图是研究光的双缝干涉用的示意图，挡板上有两条狭缝S1、S2，由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹，已知入射激光的波长为，屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等，如果把P处的亮条纹记作第0号亮纹，由P向上数，与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，则P1处的亮纹恰好是10号亮纹。（1）设直线S1P1的长度为，S2P1的长度为，则=________。（2）若将S2用遮光片挡住，光屏上的明暗条纹___________（填“均匀”或“不均匀”）分布。四自我检测1．观察光的衍射实验装置如图所示，用红色的激光可以照出光屏某种衍射条纹，为了减小条纹宽度，可以（）A．减小单缝宽度 B．用绿光照射C．增大单缝与光屏间距离 D．减小激光器与单缝间距离2．一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，，。两种波长的谱线第二次重合于衍射角的方向上，则光栅常数为（）A．3.05μm B．0.95μm C．1.27μm D．0.19μm3．下面四种光现象，与光的干涉有关的是（）A．用光导纤维传播电磁波信号B．一束白光通过三棱镜形成彩色光带C．用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度D．用平行光照射不透光的小圆盘，在圆盘的影的中心形成泊松亮斑4．在下列情况中，发生的是光的哪一种现象，说法错误的是（）A．通过狭缝看日光灯可见彩色花纹，是光的衍射现象B．增透膜是利用的是光的干涉现象制成的C．炎热夏日中午，干燥的柏油马路上看上去有水，能显示车辆的倒影，是光的全反射现象D．阳光下水面上的油膜会出现彩色花纹是光的偏振现象5．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波B．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直C．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输D．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失6．下列现象中属于衍射现象的是（）A．对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹B．马路上积水的油膜的彩色C．雨后天空出现彩虹D．肥皂膜上出现的彩色条纹7．泊松亮斑是光的(

)A．干涉现象,说明光有波动性 B．衍射现象,说明光有波动性C．干涉现象,说明光有粒子性 D．衍射现象,说明光有粒子性8．下列现象中，属于光的衍射现象的是（）A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．镀膜后，望远镜的镜头透入光的亮度增强D．医院手术室使用无影灯9．红光和紫光通过单缝获得衍射图样，如图所示图样中反映红光的衍射图样的是（

）A．B．C．D．10．“垂钓绿湾春，春深杏花乱。潭清疑水浅，荷动知鱼散。”是唐代诗人储光羲的诗作《钓鱼湾》中的诗句，其中“潭清疑水浅”是由于发生了（）A．光的反射 B．光的折射C．光的干涉 D．光的衍射

答案三课前预习1．

叠加

频率2．

等宽

等距离

窄

增加

透射光栅

反射光栅3．还小4．

频率

波长5．

膜的前表面和后表面分别反射出来形成