物理选修35 光的衍射学案

这是一份物理选修35 光的衍射学案，共5页。学案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，自主预习，典型例题，课后巩固等内容，欢迎下载使用。
【教学目标】
知识与技能
（1）观察光的衍射现象，知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件。能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析
（2）初步了解衍射光栅
过程与方法
通过观察实验培养学生的观察能力和解决实际问题的能力。
情感、态度与价值观
通过讨论与交流，培养勇于表达的习惯和用科学语言严谨表达的能力．
【教学重点】观察光的衍射现象，知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件。
【教学难点】衍射现象和干涉现象条纹的不同点和相同点
【自主预习】（认真阅读教材P59-P62相关内容，独立完成下列问题）
1．(1)一单色光照射到一条狭缝时，当狭缝较宽时，光沿___________传播，在光屏上形成一条宽度跟狭缝宽度___________的亮区；当狭缝较窄时，尽管亮区的___________有所减弱，但___________增大了，这表明光经过较窄的单缝时，并没有沿___________传播，而是绕过了单缝的边缘传播到了更宽的空间，这就是光的衍射现象，且缝的宽度越窄，在光屏上形成的亮区的范围越___________。
（2）明暗条纹产生的位置特点：来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同，在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现了________，反之则出现暗条纹。
2．光产生明显衍射的条件是：障碍物或孔或狭缝的尺寸与光的波长______________，或比光的波长___________。
3.衍射光栅是由许多 的狭缝 地排列起来形成的光学元件，由衍射光栅得到的衍射图样与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度 ，亮度 。
【典型例题】
例题1．对于光的衍射的定性分析，下列说法中正确的是（ ）
A．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候，才能明显地产生光的衍射现象
B．光的衍射现象是光波相互叠加的结果
C．光的衍射现象否定了光的直线传播的结论
D．光的衍射现象说明了光具有波动性
例题2.如图甲、乙分别是单色光通过同一窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样，则 ( )
甲 乙
A．甲、乙均是干涉条纹
B．甲、乙均是衍射条纹
C．甲对应的光的波长较长
D．乙对应的光的波长较长
例题3．让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大到小直到闭合，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象(遮住侧面光)
例题4：关于光的干涉和衍射，下列说法正确的是( )
A．形成原因完全相同
B．水面上的油层在阳光照射下出现的彩色条纹是光的干涉现象
C．泊松亮斑是光的衍射现象
D．激光防伪标志看起来是彩色的，这是光的干涉现象
【课后巩固】
1．关于衍射，下列说法中正确的是( )
A．干涉现象中条纹的出现是光波叠加后产生的结果
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
2．点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是( )
A．光的反射 B．光强太小
C．光的干涉 D．光的衍射
3．用单色光通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是
( )
A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的
B．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的
C．中央均为亮点的同心圆条纹
D．中央均为暗点的同心圆条纹
4．抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图2所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通
过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则( )
①这是利用光的干涉现象 ②这是利用光的衍射现象
③如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了 ④如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
了
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
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．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
6．用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验，比较屏上的条纹，下列说法中正确的是
( )
A．双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹
B．单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹
C．双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹
D．单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹
7．如图3所示，a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果折射角相同，下列
说法正确的是( )
A．b在该介质中的折射率比a大
B．若用b做单缝衍射实验，要比用a做中央亮条纹更宽
C．用a更易观测到泊松亮斑
D．做双缝干涉实验时，用a光比用b光两相邻亮条纹中心的距离更大
8. 在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的( )
A．很小的不透明圆板
B．很大的中间有大圆孔的不透明挡板
C．很大的不透明圆板
D．很大的中间有小圆孔的不透明挡板
9．用红光进行双缝干涉实验时(缝极窄)，如果用不透光的纸遮住一个缝，则屏上出现( )
A．一片黑暗 B．一片红光
C．原干涉条纹形状不变，但亮度减弱 D．红、黑相间的条纹
10．对单缝衍射现象，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
11．凡是波都具有衍射现象，而把光看做直线传播的条件是________________，要使光产
生明显的衍射的条件是__________________．
12.如图4所示是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照
片．
图4
(1)试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的大小关系．
(2)试说明照片丁中中央条纹的颜色及成因．
例题1：ABD
例题2：
例题3 见解析
解析
当三角形孔较大时，屏上出现一个三角形光斑，如图甲所示，随着三角形缓慢地收缩，光斑逐渐变小；当三角形孔小到一定程度时，屏上会出现倒立的烛焰，如图乙所示；继续使三角形孔缓慢收缩，可以观察到小孔衍射图样；当孔闭合时，屏上就会一片黑暗．
例题4：
参考答案
1．AB
2．D
3．C
4．B
5．D 6.AB
7．B
8．
9．D
10．B
11、障碍物或孔的尺寸比光的波长大得多 障碍物或孔的尺寸与光的波长相比相差不多或比光的波长小
12. 见解析
解析 (1)从四张照片的单缝衍射图样可以看出，由图甲到图丁，衍射现象越来越明显，说明两测量脚间的狭缝越来越小，因此由图甲到图丁四张照片对应的两测量脚间的宽度越来越小．
(2)图丁中中央条纹的颜色为白色，因为各种色光在屏中央均为亮条纹，七色光叠加后中央条纹仍为白色．