03-第5章 5.3 光的衍射（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦光的衍射现象，涵盖衍射的定性理解、单缝衍射与双缝干涉的对比及应用。课堂从光的直线传播引入，通过缝宽变化实验观察条纹间距变化，结合图样特征分析，构建从概念到现象的学习支架。 其亮点在于以问题链驱动科学探究，通过正四边形小孔衍射、沙尘暴光传播等实例，运用科学推理和模型建构（如“中宽边窄”条纹特征），帮助学生形成物理观念。题组练习与方法技巧总结提升科学思维，教师可借实例丰富教学，助力学生理解光的波动性。

第5章 光的干涉、衍射和偏振 第1讲　描述运动的基本概念 基础过关练 第3节　光的衍射 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　光的衍射的理解 1.[多选题]对光的衍射现象的定性分析中,正确的是( ) A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象 B.衍射图样是光波相互叠加的结果 C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据 D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论 　ABC     解析　根据光的衍射现象的定义可知选项A正确;衍射图样中有亮、暗条纹,这是光波相互叠加的结果, 加强区为亮条纹,减弱区为暗条纹,选项B正确;因为衍射是波特有的现象,所以光的衍射现象为光的波 动说提供了有力证据,选项C正确;当障碍物较大时,光的衍射很弱,光几乎沿直线传播,即光的直线传播 只是特殊情况下的近似,与光的衍射现象并不矛盾,选项D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 2.观察单缝衍射现象时,把缝宽由0.2 mm逐渐增大到 0.8 mm,看到的现象是 ( ) A.衍射条纹的间距逐渐变小,衍射现象逐渐不明显 B.衍射条纹的间距逐渐变大,衍射现象越来越明显 C.衍射条纹的间距不变,只是亮度增强 D.以上现象都不会发生 　A     解析　在单缝衍射实验中,狭缝宽度越小,衍射现象越明显,衍射条纹越宽,条纹间距也越大,本题是将缝 调宽,现象相反,故选项A正确,B、C、D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2024上海大同中学期中]如图所示为光分别通过狭缝、圆孔后产生的衍射图样(缝和孔的形状标于 各图的右下方)。当光通过正四边形小孔时,会在光屏上产生的衍射图样是下列四幅图中哪个( )    　　　　      　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析    光的衍射是指光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后 面继续传播的现象,根据题目中光分别通过狭缝、圆孔后产生的衍射图样,可以看出,光通过狭缝(两个 边缘)后向两边衍射,通过圆孔时向整个圆周围衍射,可推测光的衍射方向与缝或孔的边缘形状有关,所 以光通过正四边形小孔时,应向四边衍射,B正确,A、C、D错误。 方法技巧     衍射图样的特征 (1)衍射条纹的特征可以用十二个字概括:“中宽边窄”、“中亮边暗”、“中白边彩”。其中“中白 边彩”只适合于自然光光源。 (2)各种衍射图样的形状不同,但图样的分布规律、影响因素都是类似的。 第1讲　描述运动的基本概念 4.[多选题]沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的天气现象,发生沙尘暴时能见度只有十几米,天 气变黄变暗,这是由于这种情况下 ( ) 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 C.只有频率较大的一部分光才能到达地面 D.只有频率较小的一部分光才能到达地面 　BD     解析　根据光发生明显衍射的条件,发生沙尘暴时,只有波长较长的一部分光线能到达地面,根据λ=  知,到达地面的光频率较小。故选B、D。 第1讲　描述运动的基本概念 题组二　单缝衍射与双缝干涉 5.关于光的干涉和衍射现象,下列说法正确的是     ( ) A.光的干涉现象遵循波的叠加原理,衍射现象不遵循波的叠加原理 B.白光的干涉条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的 C.光的干涉现象说明光具有波动性,光的衍射现象不能说明这一点 D.光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果 　D     解析　光的干涉现象和光的衍射现象都是光波叠加的结果,两者都表明光是一种波;白光的干涉条纹和 衍射条纹都是彩色的,只是条纹间距特点及亮度特点不同而已。故A、B、C错误,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 6.[2026湖南永州期末]如图1所示,该装置可用于观察光的干涉、衍射现象,其中P处放置同一单缝或双 缝,且P到光屏的距离保持不变。某同学利用该装置分别观察红光与绿光的干涉与衍射现象,在光屏上 得到了如图2所示的甲、乙、丙、丁四种图样。下列说法正确的是 ( ) 　D     A.丁对应的是单缝,入射光为红光 B.丙对应的是双缝,入射光为绿光 C.乙对应的是单缝,入射光为红光 D.甲对应的是双缝,入射光为绿光 第1讲　描述运动的基本概念 解析　丙、丁图样中央的亮条纹比两侧的亮条纹宽,所以丙、丁图样为单缝衍射图样,对应的均是单 缝,丙图样中央亮条纹比丁图样中央亮条纹宽一些,可知,丙图样对应光的波长比丁图样对应光的波长 长一些,可知,丙对应的是单缝,入射光为红光,丁对应的是单缝,入射光为绿光,A、B错误;甲、乙图样相 邻亮条纹中心间距相等,均为双缝干涉图样,对应的均是双缝,乙图样相邻亮条纹中心间距大于甲图样 相邻亮条纹中心间距,根据Δx= λ可知,乙图样对应光的波长比甲图样对应光的波长长一些,可知,乙对 应的是双缝,入射光为红光,甲对应的是双缝,入射光为绿光,C错误,D正确。故选D。 方法技巧     区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法 (1)根据条纹的宽度区分:双缝干涉图样的亮条纹是等宽的,相邻亮条纹间的距离也是相等的;而单缝衍 射图样中,中央亮条纹最宽,两侧的条纹变窄。 (2)根据亮条纹的亮度区分:双缝干涉条纹从中央亮条纹往两侧亮度变化很小;而单缝衍射条纹中央亮 条纹最亮,两侧的亮条纹逐渐变暗。 第1讲　描述运动的基本概念 7.如图甲所示为研究光的干涉与衍射现象的实验装置,狭缝S1、S2的宽度可调,狭缝到屏的距离为l。同 一单色光垂直照射在狭缝上,实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样(图中阴影部分表示暗条 纹)。下列说法正确的是 ( ) 　A     A.图乙是光的双缝干涉图样,图丙是光的衍射图样 B.遮住一条狭缝,仅减小另一狭缝的宽度,图丙中亮条纹宽度将减小 C.照射双缝时,仅增大l,图乙中相邻亮条纹的中心间距减小 D.照射双缝时,若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍,P点出现亮条纹 第1讲　描述运动的基本概念 解析　双缝干涉图样的相邻亮(或暗)条纹的间距不变,故乙为双缝干涉图样,衍射图样中亮条纹中间宽 两侧窄,故图丙为光的衍射图样,故A正确;狭缝越小,衍射的范围越大,衍射条纹越宽,遮住一条狭缝,减小 另一狭缝宽度,其他条件不变,则衍射现象增强,图丙中亮条纹宽度将增大,故B错误;根据公式Δy= λ可 知当仅增大l时,图乙中相邻亮条纹的中心间距增大,故C错误;照射双缝时,若S1、S2到屏上P点的距离差 为半波长的奇数倍,则两束光波在P点相互削弱,P点出现为暗条纹,故D错误。故选A。 第1讲　描述运动的基本概念 8.[2024河南南阳六校期末]如图所示A、B、C、D四幅图是某种单色光形成的干涉或衍射图样,其中与 其他三幅表示不同类型的是 ( )  　　　　       　　　　      　B     解析　干涉图样的条纹间距相等,衍射图样的条纹间距不等且中央条纹最宽,所以B是光的干涉图 样,A、C、D是光的衍射图样,故选B。 第1讲　描述运动的基本概念 9.某同学自己动手制作如图1所示的装置观察光的干涉和衍射现象,其中A为单缝,B为双缝,整个装置放 于一暗箱中,实验过程如下:   图1 (1)该同学用一束太阳光照射A时,屏C上没有出现干涉条纹;移去B后,在屏上出现不等间距条纹,此条纹 是由于____________产生的。 　光的衍射     第1讲　描述运动的基本概念 (2)移去A后,遮住缝S1与缝S2中的任一个,C上均出现一窄亮斑,出现以上实验结果的主要原因是 ______________________________________。 (3)若光通过缝S1或缝S2后在C上依次出现如图2甲、乙、丙、丁所示条纹,说明了什么? ______________________。   图2 　缝S1或缝S2越来越窄     　双缝S1、S2太宽     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)移去B后只剩下单缝,故发生单缝衍射现象形成不等间距的条纹,故该条纹是由于光的衍射产 生的。 (2)没有出现明暗相间的干涉条纹而只出现一个窄亮斑,说明衍射现象不明显,故主要原因是双缝S1、S2 太宽。 (3)从四张单缝衍射图样可以看出,从甲到丁,衍射现象越来越明显,说明缝S1或S2越来越窄。 第1讲　描述运动的基本概念 10.分析以下现象产生的原因: (1)通过盛水的玻璃杯,在适当的角度,可看到彩色光; (2)菜汤上的油花呈现彩色; (3)隔着帐幔看远处的灯,见到灯周围辐射彩色的光芒; (4)光线照在花布上,可以看见花布上的图样。 答案　见解析 第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)白光通过盛水的玻璃杯发生折射,在适当的角度,各色光分离较大,可看到彩色光。 (2)光经过菜汤上油膜的前后两个表面发生反射,两列反射光波相互叠加,产生干涉条纹,因此菜汤上的 油花呈现彩色。 (3)远处灯发出的光经过帐幔的缝隙,发生衍射,因此可见到灯周围辐射彩色的光芒。 (4)光线照在花布上看见花布的图样,是光的反射与吸收的结果。花布上有各种颜色的花纹,当白光照 在花布上时红色花纹反射红光,吸收其他颜色的光,这样我们在该位置就看到红色花纹,同理我们可以 看到各种颜色的花纹,这样就可以看到花布的图样。 第1讲　描述运动的基本概念 $