内容正文:
第3节 光的衍射
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课堂 重点探究
课前 自主梳理
课堂 巩固训练
核心素养要求 核心素养呈现
1.知道光的衍射现象和产生明显衍射现象的条件.
2.了解光的衍射条纹与干涉条纹的区别.
3.了解衍射对分辨本领的影响.
4.知道衍射光栅的特点及应用.
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衍射现象
1.定义:光__________障碍物偏离直线传播的现象称为光的衍射.
2.发生明显衍射现象的条件:只有当障碍物或孔的尺寸__________光的波长时,衍射才是明显的.
3.衍射现象是__________性最基本的表现之一.
知识点一
绕过
接近
波动
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(1)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.( )
(2)菜汤上的油花呈现彩色,是光的折射现象.( )
(3)用两支圆柱形铅笔并在一起,形成一个狭缝,使狭缝平行于日光灯,会看到彩色的衍射条纹.( )
(4)在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中,缝越宽,衍射现象越显著.( )
判一判
×
×
√
×
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衍射对分辨本领的影响
衍射光栅
1.衍射对分辨本领的影响
(1)一个光学仪器的分辨本领是指将两个相互靠近的物体的像__________的能力.
(2)光学显微镜和望远镜等光学仪器,其透镜就相当于小圆孔,透镜直径越________,产生的衍射现象越明显,分辨本领就越________.
知识点二
分离开来
小
低
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2.衍射光栅
(1)定义:在两个螺杆上绷上许多平行的细金属线,或者在玻璃片上刻上许多均匀细槽的光学器件.
(2)种类:__________光栅和__________光栅.
(3)透射光栅衍射图样是____________和__________的共同结果.多缝干涉的结果使光栅衍射的亮条纹的宽度比单缝衍射时__________得多,明条纹又细又亮.
透射
反射
单缝衍射
多缝干涉
窄
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为什么光通过光栅后在光屏上出现的明暗相间的条纹与双缝干涉条纹不同?
提示:双缝干涉条纹是由干涉光源通过双缝后在光屏上叠加产生的.通过光栅后在光屏上叠加的光具有同频及相位差恒定的干涉特点,产生多缝干涉,也有单缝衍射,因此其条纹是多缝干涉和单缝衍射条纹共同的结果,不同于双缝干涉条纹.
想一想
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对光的衍射的理解
[思 考 探 究]
取一个不透光的屏,在它的中间装上一个宽度可以调节的圆孔,用平单色光照射,在孔后适当距离处放一个像屏.调节孔的宽度,观察以下现象.
(1)用单色光照射小孔,随着圆孔的逐渐减小,屏上先后有何变化?
提示:圆形亮斑→光源倒立的像(小孔成像)→明暗相间的圆环(衍射图样).
(2)圆孔的宽度会对衍射现象产生怎样的影响?
提示:圆孔宽度越小,衍射现象越明显,但衍射条纹的亮度越小.
要点 1
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[思 维 深 化]
1.光产生明显衍射的条件
障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相比差不多,甚至比光的波长小.
2.衍射图样的特点
(1)单缝衍射:白光通过狭缝时,在屏上出现彩色条纹,中央为白条纹.单色光通过狭缝时,在屏幕上出现明暗相间的条纹,中央为亮条纹.中央条纹最宽最亮,两侧的亮纹逐渐变暗变窄.如图所示.
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(2)圆孔衍射:光通过小孔(孔很小)时,在光屏上出现明暗相间的圆环.如图所示.
(3)圆板衍射(泊松亮斑)
若在单色光(如激光)传播途中放一个较小的圆形障碍物,会发现在阴影的中心有一个亮斑,圆板阴影的边缘是模糊的,在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环,这就是著名的泊松亮斑.衍射图样如图所示.
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