人教版（2019）高中物理选择性必修第一册 4.5《光的衍射》课件PPT+教案+练习

第四单元 光§4.5 光的衍射人教版高中物理选择性必修第一册课前回顾波的衍射：波在它传播的方向上遇到障碍物或孔时，波绕到障碍物阴影里去继续传播的现象叫波的衍射发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长差不多就能发生明显的衍射现象新课引入既然光也是一种波，为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射，而且常常说 “光沿直线传播”呢？新课教学一.光的衍射实验现象：①缝比较宽，在屏上产生一条与缝宽相当的亮条纹②缝调到很窄时，亮条纹亮度降低，但宽度增大，而且还出现明暗相间的条纹，中央亮条纹较宽1.光的衍射：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绕到障碍物后面继续传播的现象叫做光的衍射新课教学一.光的衍射2.产生明显衍射现象的条件：障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长差不多，甚至比光的波长还要小新课教学3.单色光单缝衍射条纹的特点：（1）中央条纹亮而宽；两侧条纹较窄、较暗；条纹具有对称性（2）缝越窄，中央条纹越宽，条纹间距越大（3）波长越长,中央亮纹越宽,条纹间距越大（4）缝屏间距越大，中央亮纹越宽，条纹间距越大一.光的衍射新课教学一.光的衍射白光单缝衍射条纹4.白色单缝光衍射条纹的特点：（1）中央条纹为白色（2）两侧为彩色条纹（3）条纹具有对称性一.光的衍射圆孔衍射圆孔衍射图样特点：（1）明暗相间的环状条纹，中央为圆形亮斑（2）单色光的圆孔衍射图样中央白色亮纹亮度大，外面 是明暗相间的不等距的圆环，越向外,亮环亮度越低（3）白光的圆孔衍射图样中央亮纹为白色，周围是彩色圆环（4）只有圆孔足够小时才能得到明显的衍射图样。在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中，光屏上依次得到几种不同的现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)新课教学新课教学一.光的衍射正方形孔衍射长方形孔衍射新课教学障碍物的衍射图样的特点：各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，出现明暗相间的条纹一.光的衍射新课教学一.光的衍射圆板衍射圆板衍射图样特点：（1）明暗相间的不等距的同心圆环，圆形阴影中心一个亮斑（泊松亮斑）（2）泊松亮斑图样中的亮环或暗环间距随半径增大而减小新课教学一.光的衍射圆孔衍射与圆板衍射对比（1）均是明暗相间的环形条纹，中心均有亮斑（2）圆孔衍射图样中心亮斑较大，而泊松亮斑较小（3）圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大， 圆板衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而减小（4）圆孔衍射图样的背景是黑暗的，而圆板衍射图样中 的背景是明亮的新课教学二.衍射光栅透射光栅：在一块很平的玻璃上刻出一系列等距的平行刻痕，刻痕产生漫反射而不太透光，未刻的部分相当于透光的狭缝，这样就做成了透射光栅反射光栅：在高反射率的金属上刻痕，就可以做成反射光栅白色光栅衍射实验表明：增加狭缝的个数，衍射条纹宽度变窄，亮度将增加光栅：是大量的等宽等间距的平行狭缝（或反射面）构成的光学元件新课教学三.双缝干涉与单缝衍射的比较新课教学三.双缝干涉与单缝衍射的比较区分双缝干涉图样和单缝衍射图样的方法(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，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条纹最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗　课堂小结一.光的衍射1.光的衍射2.产生明显衍射现象的条件3.单色光单缝衍射条纹的特点中央条纹亮而宽；两侧条纹较窄、较暗；条纹具有对称性4.白色单缝光衍射条纹的特点中央条纹为白色两侧为彩色条纹条纹具有对称性圆孔衍射图样特点障碍物的衍射图样的特点圆板衍射图样特点圆孔衍射与圆板衍射对比二.衍射光栅1.光栅2.光栅分类透射光栅、反射光栅三.双缝干涉与单缝衍射的比较区分双缝干涉图样和单缝衍射图样的方法课堂练习例1.下面哪些现象属于光的衍射现象（ ）A．雨后美丽的彩虹B．对着日光灯从两铅笔的缝中看到的色彩条纹C．阳光下肥皂膜上的彩色条纹D．光通过三棱镜产生的色彩条纹B课堂练习例2.点光源照射到一个障碍物，屏上所形成 的阴影的边缘部分模糊不清，产生的原因是 （ ） A．光的反射 B．光的折射 C．光的干涉 D．光的衍射D课堂练习例3.(多选）在用单色平行光照射单缝以观察衍射现象时，下面说法正确的是（ ）A．缝越窄，衍射现象越明显B．缝越宽，衍射现象越明显C．照射光的波长越短，衍射现象越明显D．照射光的波长越长，衍射现象越明显AD课堂练习例4.在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，图中属于光的单缝衍射图样的是 (　 　)A．a、c B．b、cC．a、d D．b、dD课堂练习例5.（多选）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拟甚至比光的波长还要小的时候，才能明显地观察到光的衍射现象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ABD课堂练习例6.(2019·北京高考)利用图1所示的装置(示意图)，观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是 (　 　) A．甲对应单缝，乙对应双缝 B．甲对应双缝，乙对应单缝 C．都是单缝，甲对应的缝宽较大 D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大A课程结束