13.5-13.6—人教版高中物理选修3-4课件+素材

高考导航 1.基本考察点：发生明显衍射的条件、衍射图样的特点及衍射现象的应用 2.难点： 衍射现象产生的条件； 3.高考热点： 衍射图样的特点及应用； 4 .题型及难度：选择题,难度较低。 13.5 光的衍射 1.光的衍射现象 光通过很小的狭缝时,偏离了直线传播方向,绕到障碍物的阴影里去,光所到达的范围会远远超过它沿直线传播所应照明的区域,形成明暗相间的条纹或光环。 2.产生明显衍射的条件 障碍物的尺寸可以跟光的波长相比或比光的波长还要小时，能产生明显的衍射。对同样的障碍物,波长越长的光,衍射现象越明显;相对某种波长的光,障碍物越小,衍射现象越明显.由于波长越长,光的衍射性越好,所以要观察到声波的衍射现象就比观察到光波的衍射现象容易得多。 一、光的衍射 3．三种衍射现象和图样特征 （1）单缝衍射： ①单缝衍射现象 如图所示,点光源S发出的光经过单缝后照射到光屏上,若缝较宽,则光沿着直线传播,传播到光屏上的AB区域;若缝足够窄,则光不再沿直线传播,而是可以传播到阴影区,如在AA、BB区域出现亮暗相间的条纹,即发生衍射现象. 一、光的衍射 ②单缝衍射图样的四个特点 衍射图样如图所示,其特点如下: 一、光的衍射 a.中央条纹亮而宽; b.两侧亮条纹具有对称性,亮条纹宽度逐渐变窄,亮度逐渐减弱; c.波长一定时,单缝窄的中央条纹宽,各条纹间距大;单缝不变时,光波波长大的中央条纹宽,各条纹间距大; d.白光发生单缝衍射时,中央为白色亮条纹,两侧为彩色条纹, 且中央白色亮条纹外侧呈红色. 4、衍射光栅 （1）衍射光栅的结构 由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。 （2）衍射图样的特点 与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。 （3）衍射光栅的种类 反射光栅、透射光栅。 一、光的衍射 一、光的衍射 说明: (i)衍射是波特有的现象,一切波均能发生衍射现象; (ⅱ)在衍射现象中,缝变窄时,衍射现象更加明显,光能传播到的区域变大,但通过缝的光线变少,条纹的亮度会降低. 例1.（多选）在单缝衍射实验中，下列说法正确的是（ 　　） A．将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄 B．使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄 C．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽 D．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽 ACD 一、光的衍射 一、光的衍射 变式1.（多选）对于光的衍射的定性分析，下列说法中正确的是（　 　） A．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时 候，才能明显地产生光的衍射现象 B．光的衍射现象是光波相互叠加的结果 C．光的衍射现象否定了光的直线传播的结论 D．光的衍射现象说明了光具有波动性 ABD （2）圆孔衍射 ①圆孔衍射现象:光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环。 一、光的衍射 一、光的衍射 ②图样特征 衍射图样中,中央亮圆的亮度大,外面是亮暗相间的圆环,但外围亮环的亮度小,用不同的光照射时所得图样也有所不同.如果用单色光照射时,中央为亮圆,外面是亮度越来越暗的亮环如果用白光照射时,中亮圆为白色,周围是彩色圆环. (3)圆盘衍射—障碍物的衍射现象 各种不同形状的障碍物也能使光发生衍射现象,使障碍物的阴影的轮廓模糊不清.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. ①圆盘衍射图样中的亮环或暗环间距随半径增大而减小; ②与圆孔衍射图样比较 a.均是明暗相间的圆形条纹,中心均有亮斑; b.圆孔衍射图样中心亮斑较大,而泊松亮斑较小. 一、光的衍射 一、光的衍射 例2.让太阳光垂直照射一块遮光板，板上有一个可以自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢缩小直至完全闭合时，在孔后的屏上将先后出现（　　） A．由大变小的三角形光斑，直至光斑消失 B．由大变小的三角形光斑、明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失 C．由大变小的三角形光斑，明暗相间的条纹，直至黑白色条纹消失 D．由大变小的三角形光斑，小圆形光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失 D 一、光的衍射 变式2.（多选）抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的一条同样宽度的窄缝规律相同，则（　　） A．这是利用光的干涉现象 B．这是利用光的衍射现象 C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了 D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了 BD   单缝衍射 双缝干涉 不同点 产生条件 条纹宽度 条纹间距 亮度 相同点 成因 意义 二、单缝衍射和双缝干涉的区别与联系 只要狭缝足够小，任何