高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册光的衍射学案

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一 光的衍射 衍射光栅
1．光的衍射现象：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，光没有沿直线传播，它绕过了狭缝(或圆孔)的边缘，传播到相当宽的地方的现象。
2．明显衍射的条件：障碍物或狭缝的尺寸足够小。
3．衍射图样：衍射时产生的明暗相间条纹。
4．单缝衍射：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，其余条纹变窄、变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹。
5．圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环。
6．衍射光栅
(1)定义：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件。
(2)分类
①透射光栅；②反射光栅。
重难问题探究
1、光的衍射现象：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，光没有沿直线传播，它绕过了狭缝(或圆孔)的边缘，传播到相当宽的地方的现象。
基础小题试练
1.光照射不透明的小圆板时，在圆板的中心出现泊松亮斑。泊松亮斑的形成，是由于( )
A.光的干涉B.光的衍射C.光的折射D.光的偏振
2.下列对光的衍射现象的定性分析中，不正确的是( )
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.光的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沿直线传播的结论
3.日出和日落时太阳看起来特别红，这是由于( )
A.光的色散B.光的全反射C.光的折射D.红光的波长长
答案以及解析
1.答案：B
解析：用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，这就是泊松亮斑，是单色光绕过不透光的圆盘发生衍射形成的。故选B。
2.答案：D
解析：光的衍射是光在传播过程中能绕过障碍物继续向前传播的现象，说明在有障碍物的情况下，光能绕过障碍物，偏离直线传播方向，但光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，因此光的衍射现象没有完全否定光沿直线传播的结论，光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据，故A、C说法正确，D说法错误；衍射条纹图样是光波相互叠加的结果，故B说法正确。
3.答案：D
解析：可见光中，红光的波长最长，最容易发生衍射现象。太阳东升和西沉时，阳光通过比较厚的空气层，射到地面来的红光最多，因此太阳看起来呈红色。故选D。