人教版選修34 13.5 光的衍射 學案.docVIP

13.5 光的衍射 學案 【學習指導】（認真閱讀教材相關內容，獨立完成下列問題） 1(1)一單色光照射到一條狹縫時，當狹縫較寬時，光沿_傳播，在光屏上形成一條寬度跟狹縫寬度_的亮區(qū)；當狹縫較窄時，盡管亮區(qū)的_有所減弱，但_增大了，這表明光經過較窄的單縫時，并沒有沿_傳播，而是繞過了單縫的邊緣傳播到了更寬的空間，這就是光的衍射現象，且縫的寬度越窄，在光屏上形成的亮區(qū)的范圍越_。 （2）明暗條紋產生的位置特點：來自前后兩個面的反射光所經過的路程差不同，在某些位置，這兩列波疊加后相互加強，出現了_，反之則出現暗條紋。 2光產生明顯衍射的條件是：障礙物或孔或狹縫的尺寸與光的波長_，或比光的波長_。3.衍射光柵是由許多 的狹縫 地排列起來形成的光學元件，由衍射光柵得到的衍射圖樣與單縫衍射相比，衍射條紋的寬度 ，亮度 。 (1)單縫衍射的條紋比較寬，而且距中央亮條紋較遠的條紋，亮度也較低。因此單縫衍射達不到實用要求。(2)實驗表明，如果增加狹縫的個數，衍射條紋的寬度將變窄，亮度將增加。光學儀器中用的衍射光柵就是據此制成的。4光的衍射現象表明，我們平時說的“光沿直線傳播”只是一種_情況。光在_障礙物的_介質中是沿直線傳播的；但是，在障礙物的尺寸可以跟光的波長_，甚至比光的波長_的時候，衍射現象_，這時就不能說光沿直線傳播了。5. 衍射現象與干涉現象的比較 單縫衍射雙縫干涉不同點產生條件只要狹縫足夠小，任何光都能發(fā)生來源:學_科_網頻率相同的兩列光波相遇疊加條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度中央條紋最亮，兩邊變暗清晰條紋，亮度基本相等相同點干涉、衍射都是波特有的現象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋【典型例題】 一、光的衍射【例1】對光的衍射現象的定性分析，下列描述中正確的是()a只有障礙物尺寸小時，光才會發(fā)生衍射現象b衍射現象是光波互相疊加的結果c光的衍射否定了光的直線傳播的結論d光的衍射為光的波動說提供了有力的證據【例2】光的衍射現象，下面說法正確的是()a紅光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋b白光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋c光照到不透明小圓盤上出現泊松亮斑，說明發(fā)生了衍射d光照到較大圓孔上出現大光斑，說明光沿著直線傳播，不存在光的衍射二、衍射光柵【例3】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b使單縫寬度變小，衍射條紋間距變窄c換用波長較長的光照射，衍射條紋間距變寬d增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距變寬【例4】.如圖甲、乙分別是單色光通過同一窄縫后形成的明暗相間的兩種條紋圖樣，則 ( )甲 乙 a甲、乙均是干涉條紋 b甲、乙均是衍射條紋 c甲對應的光的波長較長 d乙對應的光的波長較長三、衍射現象與干涉現象的比較【例5】單色光通過雙縫產生干涉現象，同種單色光通過單縫產生衍射現象，在光屏上都是明暗相間的條紋，比較這兩種條紋()a干涉、衍射條紋間距都是均勻的b干涉、衍射條紋間距都是不均勻的c干涉條紋間距不均勻，衍射條紋間距均勻d干涉條紋間距均勻，衍射條紋間距不均勻四、小孔衍射【例6】讓燭光照射到一塊遮光板上，板上有一個可自由收縮的三角形孔，當此三角形孔緩慢地由大到小直到閉合，試分析在孔后的屏上將先后出現的現象(遮住側面光)【課后練習】 1關于衍射，下列說法中正確的是()a干涉現象中條紋的出現是光波疊加后產生的結果b雙縫干涉中也存在衍射現象c一切波都很容易發(fā)生明顯的衍射現象d影的存在是一個與衍射現象相矛盾的客觀事實2點光源照在一個剃須刀片上，在屏上形成了它的影子，其邊緣較為模糊，原因是()a光的反射 b光強太小c光的干涉 d光的衍射3用單色光通過小圓盤與小圓孔做衍射實驗時，在光屏上得到衍射圖樣，它們的特點是()a用小圓盤時中央是暗的，用小圓孔時中央是亮的b用小圓盤時中央是亮的，用小圓孔時中央是暗的c中央均為亮點的同心圓條紋d中央均為暗點的同心圓條紋4抽制細絲時可用激光監(jiān)控其粗細，如圖2所示，激光束越過細絲時產生的條紋和它通過遮光板上的一條同樣寬度的窄縫規(guī)律相同，則()這是利用光的干涉現象這是利用光的衍射現象如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗了如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細了a b c d5關于光的干涉和衍射現象，下列說法正確的是()a光的干涉現象遵循波的疊加原理，衍射現象不遵循波的疊加原理b光的干涉條紋是彩色的，衍射條紋是黑白相間的c光的干涉現象說明光具有波動性，光的衍射現象不能說明這一點d光的干涉和衍射現象都是光波疊加的結果6用單色光做雙縫干涉實驗和單縫衍射實驗，比較屏上的條紋，下列說法中正確的是()a雙縫干涉條紋是等間距的明暗相間的條紋b單縫衍射條紋是中央寬、兩邊窄的明暗相間的條紋c雙縫干涉條紋是中央寬、兩邊窄的明暗相間的條紋d單縫衍射條紋是等間距的明暗相間的條紋例題答案：1. 【答案】b、d【解析】一切光都可以發(fā)生衍射現象，只不過有明顯和不明顯之分，a項錯誤；光波衍射形成明暗相間的條紋是疊加形成的，b項正確；光的衍射現象與光的直線傳播并不矛盾，前者是波動性的體現，后者是粒子性的體現，故c項錯誤，d項正確。2. 解析：單色光照到狹縫上產生的衍射圖樣是亮暗相間的直條紋。白光的衍射圖樣是彩色條紋。光照到不透明圓盤上，在其陰影處出現亮點，是衍射現象。光的衍射現象只有明顯與不明顯之分，d項中屏上大光斑的邊緣模糊，正是光的衍射造成的，不能認為不存在衍射現象。答案：a、c3. 【答案】a、c、d【解析】當單縫寬度一定時，波長越長，衍射現象越明顯，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，衍射現象越明顯，條紋間距越大；當光的波長一定、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(如圖1351所示)。故選項a、c、d正確。5. 解析：雙縫干涉現象中，條紋間距相等，條紋亮度相同，而單縫衍射條紋間距不等，條紋亮度也不一樣。答案：d6. 見解析解析