《光的衍射》導學案1

1、光的衍射學習目標：1、觀察光的衍射現(xiàn)象2、知道什么是光的衍射及產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件3、能用衍射知識對生活中的現(xiàn)象進行解釋和分析4、初步了解衍射光柵重點：光的衍射的條件難點：衍射條紋成因?qū)W習過程：復習與回顧：1、什么是波的衍射現(xiàn)象？ _2、發(fā)生衍射的條件_3、干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，那么光能發(fā)生干涉，說明光是一種波。這就說明光應該也能發(fā)生衍射，那么，光如果能發(fā)生衍射，那光的衍射現(xiàn)象又該是什么樣的呢？4、為什么我們在日常生活中觀察不到光的衍射？5、 已知紅光的折射率n=1.513，請同學們計算紅光在真空中的波長入=?【導讀】仔細閱讀教材 P60-61，完成學習目標【導思】1、什么是光的衍射？

2、_2、產(chǎn)生明顯光的衍射現(xiàn)象的條件是 _3、各種單色光的衍射條紋完全相同嗎？ _4、“泊松亮斑”說明什么？5、能區(qū)分圓孔衍射和圓板衍射的圖樣【動動手】請同學們用手邊的材料自制一個簡易觀察光的衍射現(xiàn)象的實驗器材并親自觀察一下吧!單縫衍射雙縫干涉不產(chǎn)生條件同條紋寬度占八、條紋間距亮度中央條紋取亮，兩邊取暗清晰條紋，亮度基本相等相同點干涉和衍射都波特有的現(xiàn)象，屬于波動疊加；干涉、衍 射都有明暗相間的條紋【典題熱題】 知識點一 光的衍射及發(fā)生明顯衍射的條件例 1 在單縫衍射實驗中，下列說法中正確的是（A.將入射光由黃色換成綠色，衍射條紋間距變窄窄C.換用波長較長的光照射， 衍射條紋間距變寬距變寬 解析：

3、當單縫寬度一定時，波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，即光偏離直線傳播的路徑越遠，條 紋間距也越大；當光的波長一定時，單縫寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯，條紋間距越大；光的 波長一定、單縫寬度也一定時， 增大單縫到屏的距離， 衍射條紋間距也會變寬故選項 A、C、D 正確.方法歸納 通過光屏觀察衍射條紋與用眼睛直接觀察衍射條紋的情況是有所不同的單縫到屏的距離增大時，屏上條紋間距變大，亮度變?nèi)?，條紋數(shù)目不變（屏足夠大）；如果用眼睛直接觀察，眼睛必須靠近單縫，當略微增大眼睛與單縫距離時, 而條紋數(shù)目將減少，因為眼睛的受光面很?。ㄏ喈斢诠馄梁苄。┻^大時，就觀察不到衍射條紋例 2 某同學把卡尺間的窄縫調(diào)節(jié)到0.5 mm

4、 去觀察某一線光源，看到了彩色條紋.他把縫的寬 度增加到0.8 mm，再觀察同一光源，看到的現(xiàn)象是 但亮度增大.若他把縫的寬度減小到 0.2mm，則看至卩的現(xiàn)象是 _ .這說明在衍射現(xiàn)象中，衍射圖樣條紋的寬度及亮度與 _ 有關(guān)，當其 _ 時，衍射現(xiàn)象更為明顯.解析：當窄縫寬度變窄時，它和光波的波長越接近，衍射現(xiàn)象越明顯, 越少，到達光屏上的寬度越寬，亮度就越弱）B.使單縫寬度變小，衍射條紋間距變D.增大單縫到屏的距離， 衍射條紋間觀察到的條紋間距也會略大,，所以當眼睛與單縫的距離同時通過窄縫的光能答案：彩色條紋變窄彩色條紋變寬但亮度減弱單縫寬度變窄知識點二 波的衍射與其他現(xiàn)象的比較研究例 3

5、如圖 13-5-3 所示，A、B 兩幅圖是由單色光分別射到圓孔而形成的圖象，其 中圖 A 是光的_ (填干涉”或衍射”圖象由此可以判斷出圖A 所對應的圓孔的孔徑 _(填 大于”或小圖 13-5-3于”)圖 B 所對應的圓孔的孔徑解析：A 中出現(xiàn)明暗相間的條紋，是衍射現(xiàn)象，只有障礙物或孔的尺寸和光波波長相差不多時，才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 圖 A 是光的衍射圖樣，由于光波波長很短，約在10-7的數(shù)量級上，所以圖 A 對應的圓孔的孔徑比圖 B 所對應的圓孔的孔徑小圖 B 的形成可以用光的直 線傳播解釋答案：衍射小于巧解提示 光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或孔的尺寸和光波波長相差不多，而當障礙 物或

6、孔的尺寸比光波波長大得多時，衍射現(xiàn)象不明顯例 4 聲波比光波容易產(chǎn)生明顯的衍射，原因是()A.聲波是縱波，光波是橫波B.聲波是機械波， 光波是電磁波C一般障礙物尺寸跟聲波波長相近而比光波波長大得太多D.聲波必須通過介質(zhì)傳播，而光波可以在真空中傳播解析：產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或孔的尺寸能與波長相近，聲波的波長比光波的波長大，與一般障礙物尺寸相近，容易滿足衍射條件，因而容易產(chǎn)生明顯的衍射正確答案選 C 項方法歸納能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象的條件是障礙物的尺寸能跟光的波長相比甚至比光的波長還要小，由于可見光的波長一般為數(shù)千埃，比普通障礙物尺寸小得多，所以光波的衍射現(xiàn)象觀察起來稍難一些例 5 用

7、一單色光源垂直照射帶有圓孔的不透明光屏，下列幾種情況中，在小孔后面的光屏上各看到什么現(xiàn)象？(1)小孔的直徑為 1 cm；(2)小孔的直徑為 1 mm；(3)小孔的直徑為 0.5 卩 m.解析：小孔的直徑大小決定屏上現(xiàn)象當孔的直徑較大，比光的波長大的多，此時光的衍射極不明顯，光沿直線傳播；當孔的直徑很小，可以與光波的波長相差不多時，光的衍射現(xiàn)象A明顯.答: (1)當圓孔的直徑為 1 cm 時，在光屏上只能看到與圓孔形狀相同的亮斑這是光沿直線傳播的結(jié)果（2）當圓孔的直徑為 1 mm 時，在光屏上能看到單色光源倒立的像，這是小孔成像，也是光沿直線傳播的結(jié)果當圓孔的直徑為 0.5ym時，在光屏上能看到

8、明暗相間的圓環(huán)這是由于小孔尺寸與光波的波長差不多，光發(fā)生衍射的結(jié)果巧解提示 我們在觀察光的衍射實驗時，當縫（或孔）的線度逐漸變小時，在光屏上可以看到光斑先逐漸變小進而小孔成像，然后又出現(xiàn)明暗相間的條紋（圓環(huán)）繼續(xù)使縫（或孔）變小，明暗條紋（圓環(huán)）的寬度和間距會隨之變大，從而體現(xiàn)量變引起質(zhì)變的規(guī)律進而認識到，任何規(guī)律都有其適用條件光的直線傳播只是一條近似的規(guī)律，只有在光的波長比障礙物或孔的線度小得多的情況下，才可以看成是沿直線傳播的課堂練習1汽車在行駛時常會滴下一些油滴，滴下的油滴在帶水的路面上會形成一薄層油膜，并呈現(xiàn)出彩色，這是由于（）A.光的色散B.空氣的折射C.光的干涉D.光的衍射2讓太陽

9、光垂直照射到一塊遮光板上，板上有一個自由收縮的三角形孔，當此三角形孔緩慢地變小直到閉合時，在孔后的屏上先后出現(xiàn)（）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，明暗相間的彩色條紋，直至條紋消失C. 由大到小的三角形光斑，明暗相間的黑白條紋，直至黑白條紋消失D. 由大到小的三角形光斑，小圓形光紋，明暗相間的彩色條紋，直至條紋消失3人隔著墻說話，能聽見聲音而看不見人，下列說法中解釋正確的是（）A.光波是電磁波，而聲波是縱波B.光波是橫波，而聲波是機械波C.光速太大D.聲波波長大，光波波長小4下列關(guān)于光的現(xiàn)象的說法中正確的是（）A. 用白光做雙縫干涉實驗時，屏上從中央條紋向外，

10、紫光的亮條紋偏離中央的距離最大B. 白光單縫衍射時，偏離中央亮條紋遠的是紅光C. 白光經(jīng)三棱鏡折射發(fā)生色散，紅光偏向角最大D. 涂有增透膜的照相機鏡頭看上去呈淡紫色，說明增透膜增強了對淡紫色光的透射5圖 13-5-4 甲、乙所示是單色光通過窄縫后形成明暗相間的兩種條紋圖樣，下列判斷正確的是（圖中陰影部分表示亮條紋）（）A.甲為單縫衍射的圖樣B.乙為雙縫干涉的圖樣nail minC.甲為雙縫干涉的甲乙圖 D.乙為單縫衍射的圖樣圖 13-5-36.在一次觀察光的衍射實驗中，觀察到如圖 13-5-5 所示的清晰的明暗相間圖樣，那么障礙物應是（黑線為暗紋）（）圖 13-5-68束紅光射向一塊有雙縫的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈現(xiàn)明暗相間的干涉條紋 現(xiàn)在將其中一條窄縫擋住，讓這束紅光只通過一條窄縫，則在光屏上可以看到（）A與原來相同的明暗相間的條紋，只是明條紋比原來暗些B. 與原來不相同的明暗相間的條紋，而且中央明條紋變寬些C. 只有一條與縫寬對應的明條紋D. 無條紋，只存在一片紅光9游標為 20 分度（測量值可準確到 0.05 mm）的卡尺示數(shù)如圖 13-5-7 所示，兩測腳間狹縫的寬 度