高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册5 光的衍射集体备课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册5 光的衍射集体备课ppt课件，共22页。PPT课件主要包含了学科素养与目标要求，物理观念，科学思维，光的衍射，相当宽，模糊不清，明暗相间，等距离，透射光栅，反射光栅等内容，欢迎下载使用。

1.知道光的衍射现象，知道产生明显衍射现象的条件.2.知道衍射条纹的特点.
会区分衍射条纹和干涉条纹.
1.用单色平行光照射狭缝，当缝很 时，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了 的地方.这就是光的衍射现象.2.各种不同形状的障碍物都能使光发生 ，致使影的轮廓 ，出现 的条纹.3.发生明显衍射现象的条件：在障碍物的尺寸可以跟光的波长 ，甚至比光的波长还 的时候，衍射现象十分明显.
4.衍射光栅(1)构成：由许多 的狭缝 地排列起来形成的光学元件.(2)增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度变 ，亮度 .(3)种类： 和 .
1.判断下列说法的正误.(1)衍射条纹和干涉条纹都是明暗相间的，所以二者是一样的.(　　)(2)只有波长长的光才发生明显的衍射现象.(　　)
2.下列四幅图片中属于光的干涉的是_____，属于光的的衍射的是______.
(1)让一束激光照射在游标卡尺两个卡脚之间的缝上，逐渐减小两个卡脚之间的距离，使缝越来越小，观察照在屏幕上光斑的变化.缝宽大约多大时屏幕上出现条纹？缝间距变小时，条纹有什么变化？
答案　大约0.4 mm时会出现条纹，当缝间距变小时，屏幕上条纹间距逐渐变宽，但亮度逐渐减弱.
(2)用针尖在一张厚纸上扎一个很小的小孔，用眼睛通过小孔观察太阳光，会观察到什么现象？
答案　会观察到中央为亮圆，周围为彩色的圆环.
三种衍射图样的特点1.单缝衍射(1)单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹.中央条纹最宽最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗变窄；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白色条纹.(2)波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大；单缝不变时，光波波长大的中央条纹宽，条纹间距大.2.圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时，在光屏上出现明暗相间的圆环.如图1所示.
3.圆板衍射(泊松亮斑)(1)若在单色光(如激光)传播途中放一个较小的圆形障碍物，会发现在影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑.衍射图样如图2所示.
(2)中央是亮斑，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环.
【典例1】(多选)关于光的衍射现象，下面说法正确的是 A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B.白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹C.光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射D.光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射
解析　红光照到狭缝上产生的衍射图样是红暗相间的直条纹，白光的衍射图样是彩色条纹，光照到不透明小圆盘上，在其阴影中心处出现亮点，是衍射现象，光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项屏中大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象.
三、单缝衍射与双缝干涉的比较
单缝衍射：只要狭缝足够小双缝干涉：频率相同的两列光波相遇叠加
单缝衍射的图样是中央为最宽最亮的亮条纹，两侧亮条纹变 暗变窄双缝干涉的图样是亮度相同的等间距的条纹
2.相同点(1)都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或减弱的结果.(2)都是波特有的现象，表明光是一种波.
【典例2】如图3所示的四幅明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹).则在下面的四幅图中从左到右排列，亮条纹的颜色依次是
A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫
解析　双缝干涉条纹平行等距，且波长越长，条纹间距越大，而红光波长比蓝光波长长，故第一幅图为红光，第三幅图为蓝光；又由于黄光波长比紫光波长长，故第四幅图为黄光的衍射图样，第二幅图为紫光的衍射图样.
【巩固训练1】(多选)如图4(a)所示是做双缝干涉实验的示意图.先做操作1：用两块不同颜色的滤光片分别挡住双缝屏上下两半部分Ⅰ和Ⅱ；接着再做操作2：用不透明的挡板挡住b缝.若两块滤光片一块是红色，一块是蓝色，则
A.完成操作1后，光屏上出现的是图(b)图 案，且甲是红色条纹，乙是蓝色条纹B.完成操作1后，光屏上出现的是图(c)图 案，且丙是蓝色条纹，丁是红色条纹C.完成操作2后，光屏上出现的是图(b)图 案，且甲是蓝色条纹，乙是红色条纹D.完成操作2后，光屏上出现的是图(c)图 案，且丙是红色条纹，丁是蓝色条纹
解析　题图(b)中的条纹为等间距明暗相间条纹，是干涉图样，再根据条纹宽度的有关因素分析即可.题图(c)为中间最宽且不等间距明暗相间条纹，是衍射条纹，再根据条纹宽度的有关因素进行分析即可.操作1是双缝干涉实验，故条纹间距相等，光屏上出现题图(b)图案，由图案知甲的波长大于乙的波长，故甲为红色条纹，乙为蓝色条纹，A正确；操作2是单缝衍射，条纹间距不相等，光屏上为题图(c)图案，再结合波长关系可知D正确.
【巩固训练2】(光的衍射)(多选)对光的衍射现象的定性分析，正确的是 A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象B.衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论
解析　根据光的衍射现象的定义可知选项A正确；衍射图样中有亮、暗条纹，这是光波相互叠加的结果，加强区为亮条纹，减弱区为暗条纹，选项B正确；因为衍射也是波特有的现象，所以光的衍射现象的发现为光的波动说提供了有力证据，选项C正确；当障碍物较大时，光的衍射很弱，光几乎沿直线传播，即光的直线传播只是特殊情况下的近似，二者是统一的，选项D错误.
【典例3】(单缝衍射与双缝干涉的比较)如图5所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得出的正确结论是 A.a、b是光的干涉图样B.c、d是光的干涉图样C.形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短D.形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长短
解析　干涉条纹是等间距的条纹，因此题图a、b是干涉图样，题图c、d是衍射图样，故A项正确，B项错误；由公式Δx＝ λ可知，条纹宽的入射光的波长长，所以题图a图样的光的波长比题图b图样的光的波长长，故C项错误；题图c图样的光的波长比题图d图样的光的波长长，故D项错误.
【巩固训练3】(光的衍射)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收缩变小直到闭合时，则在孔后的屏上将先后出现的现象(遮住侧面光) A.三角形光斑　倒立的烛焰　明暗相间的圆环B.三角形光斑　圆形光斑　倒立的烛焰C.倒立的烛焰　圆形光斑　明暗相间的圆环D.三角形光斑　明暗相间的圆环　倒立的烛焰