4.5光的衍射 导学案-2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

课题

4.5 光的衍射

学习目标

1.观察光的衍射现象，认识衍射条纹的特点。

2.知道产生明显衍射现象的条件。

3.观察光的偏振现象，知道光是横波。

学习重难点

单缝衍射与双缝干涉的比较

学习知识点

1．狭缝衍射

(1)如图所示，当单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央条纹最宽最亮，两侧的明条纹逐渐变暗变窄；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，条纹间距大；单缝不变时，光波波长长的中央条纹宽，条纹间距大。

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。

(1)中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形明条纹的亮度越弱，宽度越小。

(2)圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱。

(3)用不同单色光照射圆孔时，得到的衍射图样的大小和位置不同，波长越大，中央圆形亮斑的直径越大。

(4)白光的圆孔衍射图样中，中央是大且亮的白色光斑，周围是彩色的同心圆环。

3．圆板衍射(泊松亮斑)

(1)若在单色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。衍射图样如图所示。

(2)中央是亮斑(与圆孔衍射图样中心亮斑比较，泊松亮斑较小)，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。

课前训练

1.下列现象中属于光的衍射现象的是(　　)

A．雨后天空美丽的彩虹

B．阳光下肥皂膜的彩色条纹

C．光通过三棱镜产生的彩色条纹

D．对着日光灯从两铅笔缝中看到的彩色条纹

2.关于光现象及其应用，下列说法正确的是(　　)

A．采用同一装置做双缝干涉实验，红光比紫光条纹宽度小

B．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短

C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象

D．“海市蜃楼”是因为大气密度不均匀，物体反射的太阳光发生了色散现象

3.关于光的衍射，下列说法正确的是(　　)

A.只有当光的波长等于障碍物或小孔的尺寸时，才会发生光的衍射现象

B.当光的波长大于障碍物或小孔的尺寸时，不会发生明显的衍射现象

C.单色光的单缝衍射图样是亮暗相间的条纹

D.光照到较大圆孔上时，屏上出现大光斑，不存在光的衍射

4．在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，在光屏上得到如图甲、乙、丙、丁四幅图样，关于光屏前传播方向上放置的装置，以下说法正确的是(　　)

A．甲是单缝、乙是双缝

B．乙是双缝、丙是小圆孔

C．甲是双缝、丁是小圆孔

D．丙是小圆孔、丁是小圆板

5．(多选)沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于在这种情况下(　　)

A．只有波长较短的一部分光才能到达地面

B．只有波长较长的一部分光才能到达地面