(教参)第四章 5 光的衍射-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

5　光的衍射 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江选考 1．观察光的衍射现象，了解衍射现象产生的条件，知道其在生产生活中的应用。 2．演示单缝衍射现象，观察单缝衍射图样，并以此说明光具有波的性质 物理观念：理解光的衍射概念。 科学探究：通过实验观察单缝衍射图样。 科学态度与责任：知道光的衍射在生产生活中的应用 1．理解光的衍射概念。 2．掌握光的衍射种类、图样以及发生明显衍射现象的条件 (见学生用书P76) 知识点　光的衍射 1．用单色平行光照射狭缝，当缝很窄时，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了相当__宽__的地方。这就是光的衍射现象。 2．各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，出现__明暗__相间的条纹。 3．发生明显衍射现象的条件：在障碍物或狭缝的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还__小__的时候，衍射现象十分明显。 4．单缝衍射 (1)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，两侧的亮条纹逐渐变暗变窄；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白色条纹。 (2)波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大；单缝宽度不变时，光的波长大的中央条纹宽，条纹间距大。 5．圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时，在光屏上出现的衍射图样是中央大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环。如图甲所示。 　　 6．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，会发现在影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。衍射图样如图乙所示，中央是亮斑，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。 7．衍射光栅 (1)构成：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件。 (2)增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。 (3)种类：透射光栅和反射光栅。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹，是光的衍射现象。(　√　) (2)马路上积水表面的油膜呈现彩色，是光的衍射现象。(　　) (3)阳光下的肥皂泡泡会出现彩色花纹，是光的衍射现象。(　　) (4)单缝衍射图样与障碍物或孔的尺寸有关系，不同的障碍物或孔出现的衍射图样是不一样的。(　√　) (5)打磨成多面体的钻石在灯光照射下璀璨夺目，是光的衍射现象。(　　) (6)通过遮光板上的小孔观察远处明亮的电灯，看到电灯周围有一圈彩色光环，是光的衍射现象。(　√　) (7)在日光照射下，观察紧叠在一起的两块平板玻璃，若玻璃间存在薄空气层，从平板玻璃的上表面常会看到彩色条纹，是光的衍射现象。(　　) 2．思考题：如图所示，在大山后面的屋舍听广播(信号波长为10～100 m)要比看电视(信号波长为1～3 m)的效果好，为什么？ 答案：广播信号更容易发生明显的衍射现象。 (见学生用书P77) 　　类型一发生明显衍射现象的条件 用图甲所示装置做圆孔衍射实验。在屏上得到的衍射图样如图乙所示。实验发现，光绕过孔的边缘，传播到了相当大的范围。下列说法正确的是(　D　) 　　 A．此实验说明了光不沿直线传播且具有粒子性 B．用不同波长的光做实验，衍射图样完全相同 C．若只将圆孔变小，则中央亮斑和亮纹的亮度反而变大 D．若只将圆孔变小，则屏上得到的衍射图样的范围将会变大 解析：此实验说明了光能发生衍射现象，且光具有波动性，A错误；用不同波长的光做实验，衍射图样并不相同，因为波长越长，对于同一圆孔而言，衍射现象越明显，B错误；若只将圆孔变小，则透光强度变小，中央亮斑和亮纹的亮度变弱，C错误；若只将圆孔变小，则衍射现象更明显，衍射图样的范围反而变大，D正确。 障碍物或孔的尺寸不同，光的一些行为有所不同，光的波长不同，发生的一些光的行为也不同。下列说法中正确的是(　D　) A. 波长越长的光，越容易发生衍射，因此要提高光学仪器的分辨率应尽量使用波长大的光或口径小的透镜 B. 波长越短的光，衍射越不明显，越容易沿直线传播，因此遥感卫星应尽可能利用波长短的光 C. 小孔成像的原理是光的直线传播，小孔衍射的原理也是光的直线传播 D. 小孔衍射不遵循光的直线传播规律，也不遵循光路可逆原理 解析：提高光学仪器的分辨本领应减小衍射影响，所以要利用波长短的光或口径大的透镜，故A错误；遥感卫星要克服大气层对光的遮挡作用，因此应使用波长长的红外线，故B错误；小孔衍射是一种衍射现象，不遵循光的直线传播规律，也不遵循光路可逆原理，故C错误，D正确。 　　类型二单缝衍射与双缝干涉的比较 1．不同点 (1)产生条件 单缝衍射：只要狭缝足够小。 双缝干涉：频率、相位和振动方向都相同的两列光相遇叠加。 (2)图样特点 单缝衍射的图样：中央为最宽