2024年人教版高中物理选择性必修第一册第四章光第5节光的衍射.pptxVIP

第四章光;5．光的衍射;课前预习反馈;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。

2．了解如何通过实验观察光的衍射现象，并可以区分几种不同的衍射图样。

3．能解释日常生活中的衍射并初步了解衍射光栅。;

;课前预习反馈;知识点1;『判一判』

(1)光的衍射说明光不能沿直线传播。()

(2)阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。()

(3)隔着帐幔看远处的灯，见到灯周围辐射彩色的光芒，是光的干涉现象。()

(4)白光通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光，是光的衍射现象。()

(5)衍射现象中也有干涉的成分。()

;『选一选』

(多选)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

B．红光照射的距离大

C．红光容易引起人们的视觉反应

D．红光容易产生衍射

解析：红光在可见光中的波长最长，容易发生衍射，在雾天、雨天、沙尘暴等恶劣天气里，使司机和行人都能看到红灯，避免交通事故的发生；同时红光也容易引起人们的视觉反应。

;知识点2;知识点3;『想一想』

如图是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片。(黑线表示亮纹)

(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。

(2)试说明照片丁中的中央条纹的颜色及成因。

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答案：(1)从四张照片的单缝衍射图样可以看出，由照片甲到丁，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。

(2)照片丁中的中央条纹的颜色为白色，因为各种色光在屏中央均形成亮条纹，各种色光叠加后，中央条纹为白色。

;课内互动探究;探究;

(3)可见光的波长范围

10－6m～10－7m，由发生明显衍射现象的条件可知，光的衍射现象不易观察。

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2．三种不同的衍射现象

(1)单缝衍射

单缝衍射图样的特点

①单色光的单缝衍射图样是明暗相间、亮度越来越暗且不等距的条纹，中央是亮纹，亮度大，宽度也大；波长越长，条纹间距越大，中央亮纹越宽；

②白光的单缝衍射图样中央是白色亮纹，两边是彩色条纹，其中最靠近中央亮纹的色光是紫光，最远离??央的是红光。;(2)圆孔衍射

①单色光的圆孔衍射图样中央亮纹的亮度大，外面是明暗相间的不等距的圆环，越向外，亮环亮度越低；

②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——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亮斑，这就是著名的泊松亮斑。

;只有圆孔足够小时，才能得到明显的衍射图样。在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中，光屏依次得到几种不同现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗。;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(遮住侧面光)。

答案：当三角形孔较大时，屏上出现一个三角形光斑，随着三角形孔缓慢地变小，光斑逐渐变小；当三角形孔小到一定程度时，屏上会出现倒立的烛焰的像(小孔成像)；继续使三角形孔缓慢变小，可以观察到小孔衍射图样；当孔闭合时，屏上就会一片黑暗。

;某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，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

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

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

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

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解析：题图甲中央为亮度大的圆，外面为明暗相间的圆环，而题图乙在阴影的中心有一个亮斑，故甲为光通过圆孔后形成的衍射图样，乙为光射到不透光的圆板上形成的衍射图样，故A正确。

;探究;名称

项目;(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。

(2)光波的波长增大，衍射条纹、干涉条纹的宽度都变大。

(3)复色光的衍射或干涉图样，可认为各单色光单独衍射或干涉所成图样的叠加。;典例剖析

2．如图所示，a、b、c、d是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样(黑色表示亮条纹)。分析各图样的特点可以得出的正确结论是()

A．a、b是光的衍射图样

B．c、d是光的衍射图样

C．形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短

D．形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长短

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