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1、5光的衍射目标体系构建目标体系构建1知道光的衍射现象和产生明显衍射的条件。知道光的衍射现象和产生明显衍射的条件。2了了解解如如何何通通过过实实验验观观察察光光的的衍衍射射现现象象，并并可可以以区区分分几几种种不不同同的的衍射图样。衍射图样。3能解释日常生活中的衍射并初步了解衍射光栅能解释日常生活中的衍射并初步了解衍射光栅。课前预习反馈课前预习反馈 知识知识点点11.衍射现象衍射现象光光通通过过很很窄窄的的缝缝和和很很小小的的孔孔时时，光光没没有有沿沿_传传播播，它它绕绕过过了缝或孔的边缘，传播到了障碍物了缝或孔的边缘，传播到了障碍物_的地方。的地方。2产生明显衍射现象的条件产生明显衍射现象的条
2、件障障碍碍物物或或孔孔的的尺尺寸寸可可以以跟跟光光的的波波长长_，甚甚至至比比光光的的波波长长_。光的衍射光的衍射直线直线后面后面相当相当还小还小判一判判一判(1)光的衍射说明光不能沿直线传播光的衍射说明光不能沿直线传播。()(2)阳阳光光下下茂茂密密的的树树荫荫中中地地面面上上的的圆圆形形亮亮斑斑是是光光的的衍衍射射形形成成的的。()(3)隔隔着着帐帐幔幔看看远远处处的的灯灯，见见到到灯灯周周围围辐辐射射彩彩色色的的光光芒芒，是是光光的的干干涉涉现象现象。()(4)白白光光通通过过盛盛水水的的玻玻璃璃杯杯，在在适适当当的的角角度度，可可看看到到彩彩色色光光，是是光光的的衍射现象衍射现象。()
3、(5)衍射现象中也有干涉的成分衍射现象中也有干涉的成分。()选一选选一选(多选多选)在城市交通中，用红灯表示禁止通行，其原理是在城市交通中，用红灯表示禁止通行，其原理是()A红光容易产生干涉红光容易产生干涉B红光照射的距离大红光照射的距离大C红光容易引起人们的视觉反应红光容易引起人们的视觉反应D红光容易产生衍射红光容易产生衍射解解析析：红红光光在在可可见见光光中中的的波波长长最最长长，容容易易发发生生衍衍射射，在在雾雾天天、雨雨天天、沙沙尘尘暴暴等等恶恶劣劣天天气气里里，使使司司机机和和行行人人都都能能看看到到红红灯灯，避避免免交交通通事事故故的的发发生；同时红光也容易引起人们的视觉反应。生；
4、同时红光也容易引起人们的视觉反应。CD知识知识点点21.单缝衍射条纹特点单缝衍射条纹特点(1)中中央央条条纹纹为为_，离离中中心心条条纹纹越越远远，亮亮条条纹纹的的宽宽度度_，亮度，亮度_。(2)狭缝越窄，中央亮条纹狭缝越窄，中央亮条纹_。2圆盘衍射圆盘衍射(泊松亮斑泊松亮斑)(1)现象现象用用平平行行光光照照射射一一个个不不透透光光的的小小圆圆盘盘时时，在在圆圆盘盘阴阴影影中中心心出出现现一一个个_。(2)衍射图样的特点衍射图样的特点圆形阴影中心有一圆形阴影中心有一_，与小孔衍射图样有明显区别。，与小孔衍射图样有明显区别。衍射图样衍射图样亮条纹亮条纹越窄越窄越暗越暗越宽越暗越宽越暗亮斑亮斑亮
5、斑亮斑知识知识点点31.结构结构有有许许多多等等宽宽的的狭狭缝缝_排排列列起起来来形形成成的的光光学学元元件件。狭狭缝缝的的个数越多，衍射条纹的宽度越个数越多，衍射条纹的宽度越_，亮度越，亮度越_。2衍射图样的特点衍射图样的特点与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变_，亮度，亮度_。3衍射光栅的种类衍射光栅的种类_光栅和光栅和_光栅。光栅。衍射光栅衍射光栅等距离等距离窄窄亮亮窄窄增加增加反射反射透射透射想一想想一想如如图图是是通通过过游游标标卡卡尺尺两两测测量量脚脚间间的的狭狭缝缝观观察察白白炽炽灯灯线线光光源源时时所所拍拍下下的四张照片。的四张照片。(黑线表示亮纹黑
6、线表示亮纹)(1)试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的狭缝宽度大小关系。试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的狭缝宽度大小关系。(2)试说明照片丁中的中央条纹的颜色及成因。试说明照片丁中的中央条纹的颜色及成因。答答案案：(1)从从四四张张照照片片的的单单缝缝衍衍射射图图样样可可以以看看出出，由由照照片片甲甲到到丁丁，衍衍射现象越来越明显，说明两测量脚间的狭缝宽度越来越小。射现象越来越明显，说明两测量脚间的狭缝宽度越来越小。(2)照照片片丁丁中中的的中中央央条条纹纹的的颜颜色色为为白白色色，因因为为各各种种色色光光在在屏屏中中央央均均形形成亮条纹，各种色光叠加后，中央条纹为白色。成亮条纹，
7、各种色光叠加后，中央条纹为白色。课内互动探究课内互动探究探究探究对光的衍射的理解对光的衍射的理解要点提炼要点提炼1.光的衍射光的衍射(1)产生明显衍射现象的条件产生明显衍射现象的条件障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多。障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多。(2)光是一种波光是一种波光光的的干干涉涉现现象象已已经经表表明明光光是是一一种种波波，由由于于衍衍射射也也是是波波的的特特点点，光光能能够够衍衍射射，因因此此，光光能能够够绕绕过过障障碍碍物物或或通通过过小小孔孔进进入入阴阴影影区区而而传传播播，即即发发生衍射现象。生衍射现象。(3)可见光的波长范围可见光的波长范围106 m107 m
8、，由由发发生生明明显显衍衍射射现现象象的的条条件件可可知知，光光的的衍衍射射现现象象不易观察。不易观察。2三种不同的衍射现象三种不同的衍射现象(1)单缝衍射单缝衍射单缝衍射图样的特点单缝衍射图样的特点单单色色光光的的单单缝缝衍衍射射图图样样是是明明暗暗相相间间、亮亮度度越越来来越越暗暗且且不不等等距距的的条条纹纹，中中央央是是亮亮纹纹，亮亮度度大大，宽宽度度也也大大；波波长长越越长长，条条纹纹间间距距越越大大，中中央央亮纹越宽；亮纹越宽；白白光光的的单单缝缝衍衍射射图图样样中中央央是是白白色色亮亮纹纹，两两边边是是彩彩色色条条纹纹，其其中中最最靠近中央亮纹的色光是紫光，最远离中央的是红光。靠近
9、中央亮纹的色光是紫光，最远离中央的是红光。(2)圆孔衍射圆孔衍射单单色色光光的的圆圆孔孔衍衍射射图图样样中中央央亮亮纹纹的的亮亮度度大大，外外面面是是明明暗暗相相间间的的不不等距的圆环，越向外，亮环亮度越低；等距的圆环，越向外，亮环亮度越低；白光的圆孔衍射图样中央亮纹为白色，周围是彩色圆环。白光的圆孔衍射图样中央亮纹为白色，周围是彩色圆环。(3)泊松亮斑泊松亮斑障碍物的衍射现象障碍物的衍射现象各各种种不不同同形形状状的的障障碍碍物物都都能能使使光光发发生生衍衍射射，使使影影的的轮轮廓廓模模糊糊不不清清。若若在在单单色色光光传传播播途途中中，放放一一个个较较小小的的圆圆形形障障碍碍物物，会会发发
10、现现在在阴阴影影中中心心有有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。只只有有圆圆孔孔足足够够小小时时，才才能能得得到到明明显显的的衍衍射射图图样样。在在圆圆孔孔由由较较大大直直径径逐逐渐渐减减小小的的过过程程中中，光光屏屏依依次次得得到到几几种种不不同同现现象象圆圆形形亮亮斑斑(光光的的直直线线传播传播)、光源的像、光源的像(小孔成像小孔成像)、明暗相间的圆环、明暗相间的圆环(衍射图样衍射图样)、完全黑暗。、完全黑暗。典例剖析典例剖析1让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可以改变大小的三角让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可以改变大小的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大
11、变小直到闭合时，试分析在孔后的屏上形孔，当此三角形孔缓慢地由大变小直到闭合时，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象将先后出现的现象(遮住侧面光遮住侧面光)。答答案案：当当三三角角形形孔孔较较大大时时，屏屏上上出出现现一一个个三三角角形形光光斑斑，随随着着三三角角形形孔孔缓缓慢慢地地变变小小，光光斑斑逐逐渐渐变变小小；当当三三角角形形孔孔小小到到一一定定程程度度时时，屏屏上上会会出出现现倒倒立立的的烛烛焰焰的的像像(小小孔孔成成像像)；继继续续使使三三角角形形孔孔缓缓慢慢变变小小，可可以以观观察察到到小孔衍射图样；当孔闭合时，屏上就会一片黑暗。小孔衍射图样；当孔闭合时，屏上就会一片黑暗。某某研研究
12、究性性学学习习小小组组用用激激光光束束照照射射圆圆孔孔和和不不透透明明圆圆板后，分别得到如图所示的衍射图样。据此可以判断出板后，分别得到如图所示的衍射图样。据此可以判断出()A甲是光射到圆孔后的衍射图样，乙是光射到圆板后的衍射图样甲是光射到圆孔后的衍射图样，乙是光射到圆板后的衍射图样B乙是光射到圆孔后的衍射图样，甲是光射到圆板后的衍射图样乙是光射到圆孔后的衍射图样，甲是光射到圆板后的衍射图样C甲、乙都是光射到圆孔后的衍射图样，甲对应的圆孔直径较大甲、乙都是光射到圆孔后的衍射图样，甲对应的圆孔直径较大D甲、乙都是光射到圆板后的衍射图样，乙对应的圆板直径较大甲、乙都是光射到圆板后的衍射图样，乙对应
13、的圆板直径较大对点训练对点训练A解解析析：题题图图甲甲中中央央为为亮亮度度大大的的圆圆，外外面面为为明明暗暗相相间间的的圆圆环环，而而题题图图乙乙在在阴阴影影的的中中心心有有一一个个亮亮斑斑，故故甲甲为为光光通通过过圆圆孔孔后后形形成成的的衍衍射射图图样样，乙乙为光射到不透光的圆板上形成的衍射图样，故为光射到不透光的圆板上形成的衍射图样，故A正确。正确。探究探究单缝衍射与双缝干涉的比较单缝衍射与双缝干涉的比较要点提炼要点提炼单缝衍射与双缝干涉的比较单缝衍射与双缝干涉的比较名称名称项目项目单缝衍射单缝衍射双缝干涉双缝干涉不不同点同点产生条件产生条件障碍物或孔的尺寸比波长小障碍物或孔的尺寸比波长小
14、或跟波长差不多时才有明显或跟波长差不多时才有明显的现象的现象频率、振动方向相同，频率、振动方向相同，相位差恒定的两列光波相位差恒定的两列光波相遇叠加相遇叠加名称名称项目项目单缝衍射单缝衍射双缝干涉双缝干涉不不同点同点条纹宽条纹宽度度条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等条纹宽度相等条纹间条纹间距距各相邻条纹间距不等，越靠外条各相邻条纹间距不等，越靠外条纹间距越小纹间距越小各相邻条纹等间距各相邻条纹等间距亮度亮度中间条纹最亮，两边变暗中间条纹最亮，两边变暗清晰条纹，亮度基本清晰条纹，亮度基本相等相等相同相同点点成因成因干涉、衍射都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时干涉、衍射都
15、有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或者削弱的结果加强或者削弱的结果意义意义干涉、衍射都是波特有的现象，表明光是一种波干涉、衍射都是波特有的现象，表明光是一种波(1)单缝衍射可以理解为若干个光源的干涉，从而理解条纹相间排列。单缝衍射可以理解为若干个光源的干涉，从而理解条纹相间排列。(2)光波的波长增大，衍射条纹、干涉条纹的宽度都变大。光波的波长增大，衍射条纹、干涉条纹的宽度都变大。(3)复复色色光光的的衍衍射射或或干干涉涉图图样样，可可认认为为各各单单色色光光单单独独衍衍射射或或干干涉涉所所成成图样的叠加图样的叠加。典例剖析典例剖析2如图所示，如图所示，a、b、c、d是不同的单色光形成的双
16、缝干涉或单缝衍是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样射图样(黑色表示亮条纹黑色表示亮条纹)。分析各图样的特点可以得出的正确结论。分析各图样的特点可以得出的正确结论是是()Aa、b是光的衍射图样是光的衍射图样Bc、d是光的衍射图样是光的衍射图样C形成形成a图样的光的波长比形成图样的光的波长比形成b图样的光的波长短图样的光的波长短D形成形成c图样的光的波长比形成图样的光的波长比形成d图样的光的波长短图样的光的波长短B (2022浙浙江江省省嘉嘉兴兴一一中中、湖湖州州中中学学高高二二下下学学期期期期中中)如如图图所所示示的的4幅幅明明暗暗相相间间的的条条纹纹，分分别别是是红红光光经经过过间间距距不不同同的的双双缝缝及及宽宽度度不不同同的的单单缝缝所所形形成成的的。则则在在下下面面的的四四幅幅图图中中(甲甲、乙乙、丙丙、丁丁)依依次次对对应的应的是是()A双缝宽间距，双缝窄间距，宽单缝，窄单缝双缝宽间距，双缝窄间距，宽单缝，窄单缝B双缝窄间距，双缝宽间距，窄单缝，宽单缝双缝窄间距，双缝宽间距，窄单缝，宽单缝C宽单缝，窄单缝，双缝宽间距，双缝窄间距宽单缝，窄单缝，双缝宽间距，双缝窄间距D窄单
