沪教版高中物理选修3-4 4.3光的衍射_学案1

光的衍射

【学习目标】
1．理解光产生明显衍射的条件，及衍射图样与波长、缝宽的定性关系。
2．正确认识光发生明显衍射的条件。
3．通过学习知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律。
【学习重点】
单缝衍射实验和圆孔衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件。
【学习难点】
衍射条纹成因的初步说明。
【学习过程】
一、知识回顾，导入新课
1．什么是波的衍射？


2．发生明显衍射现象的条件是什么？


二、合作、探究、展示
探究一：光的衍射
（1）单缝衍射实验
用光的干涉、衍射仪做单色光的单缝衍射，调节单缝宽度演示，得出下列结果：

缝宽 较宽 窄 很窄 极窄 关闭
屏上现象 亮线变 、变 并出现 条纹 条纹消失






（2）分析衍射的形成。
图1为衍射现象实验示意图，当光传播到狭缝时，可把狭缝S看成许多个点光源，这些点光源发出的光在空间传播相遇叠加决定了屏幕上各点位置的明暗情况。
（3）单缝衍射条纹的特征。(单色光的衍射图样)
①中央亮纹 。
②两侧条纹具有对称性，亮纹较 、较 。
（2）圆孔衍射
圆孔衍射实验：用激光干涉衍射仪做圆孔衍射实验，实验中当孔较大时，光 传播，阴影区和亮区边界 ，逐渐减小圆孔大小，当圆孔减小到一定程度时出现的图样为____________ ___________。
（3）圆板衍射
探究二：衍射光栅
（1）衍射光栅的结构：

（2）衍射图样的特点
【达标检测】
1．关于衍射，下列说法正确的是（ ）
A．发生衍射就是波传到障碍物或孔的后面
B．发生衍射的同时把波源的能量传播到“衍射”区域
C．衍射只有波才能发生
D．只有孔才能发生衍射，一块挡板不可能发生波的衍射
2．关于波的衍射现象，下列说法正确的是（ ）
A．只有某些波在一定条件下才有衍射现象
B．只有某些波在任何情况下都有衍射现象
C．一切波在一定条件下才有衍射现象
D．一切波在任何情况下都有衍射现象
3．一个不透光的薄板上有两条平行的窄缝，有一频率单一的红光通过两窄缝，在与薄板平行的屏上呈现明暗相间的间隔均匀的红色条纹。若将其中一窄缝挡住让另一缝通过红光，则在屏上可观察到 ( )
A．与原来相同的明暗相间，间隔均匀的红色条纹
B．与原来不相同的明暗相间，间隔不相等的红色条纹
C．无条纹，只有一片红光
D．既无条纹，也不是一片红光，而是光源的像
4．用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是 ( )
A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的
B．中央均为亮点的同心圆形条纹
C．中央均为暗点的同心圆形条纹
D．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的
6．对于单缝衍射现象，以下说法正确的是 ( )
A．缝的宽度d越小，衍射条纹越亮 B．缝的宽度d越小，衍射现象越明显
C．缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线 D．入射光的波长越短，衍射现象越明显
5．如图所示A．B两幅图片是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像，其中图A是光的_________图像(填干涉或衍射)。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径______(填大于或小于)图B所对应的圆孔的孔径。

6．使太阳光垂直照射到一块遮光板上，板上有可以自由收缩的正方形孔，孔的后面放置一个光屏，在正方形孔逐渐变小直至闭合的过程中，光屏上依次可以看到几种不同的现象，试把下列现象依次排列___________
A．圆形光斑 B．明暗相间的彩色条纹
C．变暗消失 D．正方形光斑
E．正方形光斑由大变小