2017-2018学年高中物理（鲁科版,选修3-4）课件+教师用书+练习:第5章 第2节 光的衍射　 （3份打包）

知识点一 知识点二 学业分层测评 第2节　光的衍射 光 的 衍 射 绕到 明暗 亮 彩色 白色 明暗 [先填空] 1．光的衍射现象 光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将改变沿直线传播的规律而 障碍物后面传播的现象． (1)单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现 相间的条纹，中央为 条纹，中央条纹最宽、最亮，其余条纹向两侧逐渐变窄、变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现 条纹，中央为 条纹． (2)圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现 相间的圆环． 相差不多 小 障碍物 小孔 衍射 2．产生明显衍射现象的条件 在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长 ，甚至比光的波长还要 的时候，就会出现明显的衍射现象． 3．光的衍射现象和光的直线传播的关系 光的直线传播只是一个近似的规律，当光的波长比 或 小得多时，光可以看成沿直线传播；在孔或障碍物尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还要小时， 现象就十分明显． × √ √ [再判断] 1．衍射和干涉条纹都是明暗相间的，所以二者是一样的．( ) 2．所有光都能发生衍射现象．( ) 3．红光比紫光更容易发生明显衍射现象．( ) [后思考] 单缝的宽度会对衍射现象产生怎样的影响？ 【提示】　单缝宽度越小，衍射现象越明显，但衍射条纹的亮度越小． [核心点击] 1．三种衍射图样 光的单缝衍射　　 　　圆孔的衍射　 　遮光板的衍射 图5­2­1 2．单缝衍射与双缝干涉的比较 1．关于衍射，下列说法正确的是(　　) A．衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果 B．双缝干涉中也存在衍射现象 C．一切波都很容易发生明显的衍射现象 D．影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 E．入射波的波长越大，越容易观察到明显的衍射现象 【解析】　衍射图样是复杂的光波的叠加现象，双缝干涉中光通过三个狭缝时均发生衍射现象，一般现象中既有干涉又有衍射．一切波都能发生衍射，但要发生明显的衍射，需要满足障碍物的尺寸小于或相当于波长的条件，故A、B、E正确，C、D错误． 【答案】　ABE 2．取3块不透光的板，在每块板的中间各开1个圆孔，3块板所开的圆孔大小不一. 【导学号：78510059】 (1)先用点光源照射圆孔最大的那块板，在屏上会出现一个明亮的圆形光斑[图(a)]，这是________的结果． (2)再换上圆孔中等的那块板[图(b)]，可以看到________________． (3)最后用圆孔最小(直径约1 mm)的那块板[图(c)]，可以看到衍射现象更明显，这说明________________． 【解析】　(1)光沿直线传播． (2)发生了衍射现象． (3)孔越小衍射越明显． 【答案】　见解析 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：双缝干涉的条纹是等宽的，条纹间的距离也是相等的，而单缝衍射的条纹，中央亮条纹最宽，而两侧的亮条纹逐渐变窄． 2．根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮纹往两侧亮度变化很小，而单缝衍射条纹的中央亮纹最亮，而两侧的亮纹逐渐变暗． 衍 射 对 分 辨 率 本 领 的 影 响 及 衍 射 光 栅 分离开来 明显 [先填空] 1．一个光学仪器的分辨率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，透镜直径越小，产生的衍射现象越 ，分辨本领就越低． 等距离 增加 反射 透射 3．衍射光栅 (1)结构：有许多等宽的狭缝 排列起来形成光学元件．狭缝的个数越多，衍射条纹的宽度越窄，亮度越亮． (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 ． (3)衍射光栅的种类： 光栅和 光栅． √ × √ [再判断] 1．显微镜的镜头越小其分辨本领越低．( ) 2．多缝干涉的结果使光栅衍射的宽度比单缝衍射时更宽．( ) 3．光栅的衍射图样是单缝衍射和多缝干涉的共同结果( ) [后思考] 为什么通过光栅后得到的条纹与双缝干涉条纹不同？ 【提示】　双缝干涉是由于干涉光源通过双缝后叠加产生的，通过光栅后在光屏上叠加的光具有同频率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． [核心点击] 1．圆孔衍射图样 (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，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小．如图5­2­3所示． 图5­2­3 (2)只有圆孔足够小时，才能得到明