高中物理人教版 (新课标)选修35 光的衍射导学案及答案

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修35 光的衍射导学案及答案，共4页。学案主要包含了预习目标，预习内容，提出疑惑等内容，欢迎下载使用。


一、预习目标
认识光的衍射现象，进一步的了解光的波动性．
二、预习内容
1.光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫 。
2.产生明显衍射现象的条件： 。
3.当光照到不透光的小圆板时，在阴影的中心会出现一个 ,称为 ；照射不透明光屏上开的足够小的圆孔时，在另一屏上会出现 。
三、提出疑惑
同学们，通过你们的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
课内探究学案
一、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.
二、学习过程
1.观察水波的衍射现象，回答并描述衍射现象的特征；
2.声波易于发生衍射现象的原因？
3.一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是：
。
水波、声波都会发生衍射现象，那么光是否也会产生衍射现象？若会产生，那么衍射图样可能是什么样呢？
(一)光的单缝衍射
(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：
将实验结果与课本60页的几幅照片比较，总结一下光要发生明显的衍射应满足什么条件： 。
(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 ．
(二)光的圆孔衍射
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： 。
反思总结
复习，回顾了机械波的衍射及产生明显衍射的条件
自己设计实验，观察到了光波的衍射现象
老师演示实验，观察总结出了光的衍射现象及规律
归纳分析，得出光产生明显衍射现象的条件，进一步认识了光的波动性，光的直线
传播是近似规律
当堂检测
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.在白炽灯的照射下能从两块捏紧的玻璃板的表面看到彩色条纹，通过游标卡尺的狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹．这两种现象（ ）
A．都是光的衍射现象．
B．前者是光的色散，后者是光的衍射．
C．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象．
D．都是光的波动性的表现．
课后练习与提高
1．一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
2．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
3．在太阳光照射下，水面油膜上会出现彩色的花纹，这是两列相干波发生干涉的结果，这两列相干光波是太阳光分别经___________而形成的，用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板后面的屏上发现圆形影中心处有一个亮斑，这是光的________现象．
4．某同学把卡尺间的窄缝调节到0．5mm去观察某一线光源，看到了彩色条纹，若他把缝的宽度增加到0．8mm，再观察同一光线，看到的彩色条纹将______；若他把缝的宽度减小到0．2mm，则看到的彩色条纹将_______，这说明在衍射现象中衍射条纹的间距与________有关，当单缝宽度______时．衍射现象更为明显．
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．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
7．在用《游标卡尺观察光的衍射现象》实验中，可以调节游标卡尺的狭缝宽度，图中是A、B两把卡尺的游标位置，它们的下脚狭缝的宽度，A尺是_____mm，B尺是_____mm,通过它们能观察到明显衍射图样的是_____尺．如图所示．
8．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

预习内容答案：光的衍射 光的波长和障碍物的尺寸差不多或相差不大 小亮斑 泊松亮斑 衍射条纹
当堂检测答案：1.ABC 2.BC 3.CD
课后练习与提高
参考答案
1．B（点拨：是单缝衍射，抓住双缝干涉与单缝衍射条纹的不同点，是解决此题的关键。）
2．B（点拨：用小圆盘时得到的是泊松亮斑。）
3．油膜上表面和下表面反射；衍射
4．变窄、变亮；变宽、变暗；单缝宽度；变窄
5．衍射；小于（点拨：产生明显的光的衍射现象的条件。）
6．B（点拔：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．由于光波波长都是很短，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答案是正确的．缝的宽度d越小，透过缝的光的能量越小，亮度也越小，故A错．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，越不容易发生衍射现象，故D错．所以正确答案应选B．）
7．21.3mm，0.4mm，B尺（点拔：A图中游标零刻度在主尺21mm和22mm之间，且游标第3条刻度线和主尺24mm刻度对齐，所以A狭缝宽度为21．3mm；B图中游标零刻度在主尺0和lmm之间，且游标第4条刻度线和主尺4mm刻度对齐，所以B狭缝宽度为．4mm．能看到明显衍射图样的是B尺．）
8．正确的顺序是：D、E、A．D．C （点拔：由于光的波长很短，因此当孔很大时，不会使光发生明显的衍射现象，此时光的传播可看做直线，可在屏上得到孔的影；当孔继续减小时，虽不能使光发生明显的衍射现象，但可以在屏上成一太阳的像；孔继续减小时，光开始发生明显的衍射现象，出现明暗相间的彩色条纹；孔进一步减小直至闭合，则由于进光量的减小而使光线变暗消失）
疑惑点
疑惑内容
缝宽
较宽
较窄
很窄
极窄
关闭
屏上现象
亮线变 、变 并出
现 条纹
条纹消失