高中物理 第5章 光的干涉 衍射 偏振 第2节 光的衍射教案 鲁科版选修3-4-鲁科版高二选修3-4物理教案VIP免费

第2节光的衍射课堂互动三点剖析一、光的衍射现象衍射现象：光绕过障碍物或通过小孔进入几何阴影区的现象.发生明显的衍射现象的条件：障碍物或小孔的尺寸与波长相比差不多或比光波的波长小.说明：光的干涉现象表明光是一种波,由于衍射是波的特点,则光能够发生衍射,因此光能够绕过障碍物或通过小孔进入几何阴影区而传播,即发生衍射现象.但由于可见光的波长较短,由发生明显的衍射现象的条件可知,光的衍射现象不易观察.【例1】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,衍射现象越明显解析：产生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸跟波长差不多,或者比波长小,由于光波波长都很短,所以在单缝衍射现象中,缝的宽度d越小,衍射现象越明显.所以B是正确的.缝的宽度d越小,透过缝的光的能量越小,亮度也越小,即A错误.缝的宽度d越小,越容易发生衍射,即容易偏离直线路径绕到障碍物阴影中去，故C错.在缝的宽度d不变的情况下,入射光波长越短,越不容易发生明显的衍射现象,故D错误,所以选B.答案：B二、光的干涉与衍射的比较双缝干涉和单缝衍射都是波叠加的结果，只是干涉条纹是有限的几束光的叠加，而衍射条纹可认为是极多且复杂的相干光的叠加.单缝衍射时，照射光的波长越长，中央亮纹越宽，衍射和干涉都能使白光分色，且中央白光的边缘均呈红色.干涉和衍射的图样有相似之处，都是明暗相间的条纹.只是干涉条纹中各条纹宽度和亮度基本相同，衍射条纹中各条纹宽度和亮度均不等，中央亮纹最宽、最亮.【例2】关于光的干涉、衍射及其应用，下列说法中正确的是（）A.在光的干涉和衍射现象中，都出现亮暗相间的条纹或彩色条纹，因此干涉现象和衍射现象是相同的B.水面上的油层在阳光的照射下出现彩色条纹是干涉现象，泊松亮斑是衍射现象C.增透膜增加透射光，减少反射光是利用了光的干涉D.激光防伪商标，看起来是彩色的，这是光的干涉现象解析：光的干涉和衍射虽然有很多共性，但属于不同的光现象，A错误.油膜的彩色条纹是薄膜干涉产生的，泊松亮班是很小的圆斑，是光衍射产生的，B正确.增透膜的作用是增加透射光的强度，减小反射光的损失，厚度应等于光波在膜中波长的，其原理利用了光的干涉，C正确.激光防伪商标的彩色条纹是薄膜干涉引起的，D正确.答案：BCD各个击破类题演练1下列哪些属于光的衍射现象（)A.雨后美丽的彩虹B.对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹C.阳光下肥皂膜上的彩色条纹D.光通过三棱境产生的彩色条纹解析：雨后的彩虹和光通过三棱镜产生的彩色条纹都是光的折射现象,阳光下肥皂膜上的彩色条纹是光的薄膜干涉现象,对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹是单缝衍射现象.故本题正确选项为B项.答案：B变式提升1某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点，你认为正确的是（）A.若狭缝与灯泡平行，衍射条纹与狭缝平行B.若狭缝与灯泡垂直，衍射条纹与狭缝垂直C.衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关D.衍射条纹的间距与光的波长有关解析：若狭缝与线状灯平行，衍射条纹与狭缝平行且现象明显，故A项对.若狭缝与线状灯垂直，衍射现象不明显，故B项错.狭缝越窄，条纹越疏，故C项对.波长越长，条纹间距越大，故D项对.答案：ACD类题演练2下列说法中正确的是（）A.光的干涉和衍射现象说明光具有波动性B.光的频率越大，波长越长C.光的波长越长，光子的能量越大D.光在真空中的传播速度为3.00×108m/s解析：干涉和衍射现象是波特有的现象.光既然也会发生干涉和衍射，则可推断光具有波动性，故A正确.光波的波长λ决定于频率f和波速v，即λ=，故B错.光子的能量决定于频率，并不取决于波长，故C错.由实验可知光在真空中的传播速度为3.00×108m/s，故选项A、D正确.答案：AD变式提升2如图5-2-1所示,甲、乙为单色光通过窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样（图中阴影部分表示亮条纹）,下列判断正确的是()图5-2-1A.甲为单缝衍射的图样B.乙为双缝干涉的图样C.甲为双缝干涉的图样D.乙为单缝衍射的图样解析：干涉条纹为等间距的，衍射条纹为非等间距的，中央宽两边窄.答案：AB