主题四 7 光的衍射现象导学案 2027届高三物理一轮复习（浙江专版）

这是一份主题四 7 光的衍射现象导学案 2027届高三物理一轮复习（浙江专版），共8页。学案主要包含了光的衍射，三种衍射图样，衍射光栅等内容，欢迎下载使用。
1.观察光的衍射现象,认识衍射条纹的特点。
2.知道光产生明显衍射的条件。
3.知道光沿直线传播是一种近似规律。
 情境探究
探究点1 光的衍射
夜晚散步时,眯起眼睛看远处的路灯,会发现向四周延伸的彩色条纹,条纹边缘模糊。若睁大眼睛直视,条纹就会消失。
(1)眯眼看路灯出现条纹的原因是什么?
(2)睁大眼睛后现象消失,说明衍射明显程度与狭缝尺寸是什么关系?
提示:(1)眯眼时眼皮形成的狭缝尺寸与光的波长相近,光发生了明显衍射。
(2)狭缝尺寸越大,越不满足明显衍射条件,衍射现象越不明显。
探究点2 三种衍射图样
(1)让一束红光照射在游标卡尺两个卡脚之间的缝上,会看到明暗相间条纹,缝间距变小时,条纹间距与亮度有什么变化?
(2)用眼睛透过小孔观察红光会看到明暗相间的同心圆环,中央亮斑大且亮度 ,圆环越往外,亮度越 ,宽度越 。
(3)用单色光照射小圆盘,会在影的中心有个亮斑,这个亮斑叫什么?周围的亮环或暗环间距随半径增大如何变化?
提示:(1)变宽 减弱
(2)强 弱 小
(3)泊松亮斑 减小
一、光的衍射
二、三种衍射图样
1.单缝衍射:①单色光照射时屏上呈现明暗条纹,中央条纹最宽最亮,两侧亮纹渐暗渐窄。②白光照射时屏上中央为白色条纹,两侧呈彩色条纹。规律:波长一定时,单缝越窄,中央条纹越宽、间距越大;单缝不变时,波长越长,中央条纹越宽、间距越大。
2.圆孔衍射:单色光的圆孔衍射产生明暗同心圆环,中央亮斑大且亮;外围圆环越靠外,亮度越弱、宽度越小。圆孔越小,中央亮斑直径越大、亮度越弱。
3.圆盘衍射(泊松亮斑):单色光遇小圆形障碍物,阴影中心出现亮斑,边缘模糊;外围有不等距的明暗圆环,环间距随半径增大而减小。
三、衍射光栅
要点一 三种衍射图样的特点和比较
理解光的衍射的定义,掌握发生明显衍射的条件,掌握单缝衍射、圆孔衍射、圆盘衍射条纹的特点,会判断衍射类型。
[典例1] 在光的传播方向上分别放置单缝、小圆孔和小圆板后,分别得到如下三幅图样,下列说法正确的是( )
A.甲为单缝衍射,乙为圆盘衍射,丙为圆孔衍射
B.泊松亮斑是光绕过不透光的圆盘形成的衍射现象
C.圆孔衍射中圆孔的尺寸越大,衍射现象越明显
D.圆孔衍射的衍射图样中亮暗条纹间的间距是均匀的,圆盘衍射图样中亮暗条纹间的间距是不均匀的
解析:B 甲是单缝衍射,乙是圆孔衍射,丙是圆盘衍射,A错误;泊松亮斑是光绕过不透光圆盘形成的衍射现象,B正确;圆孔尺寸越大,衍射现象越不明显,C错误;圆孔衍射和圆盘衍射的条纹间距都不均匀,D错误。
要点二 衍射与干涉的异同
衍射是光绕过障碍物形成的,单色光的衍射条纹明暗相间且中间宽、两边窄;干涉是两束相干光叠加而成,条纹间距相等。衍射条纹与干涉条纹的间距均与波长有关,波长越长,条纹间距
越大。
[典例2] 下列四幅图中,有两幅为红、蓝两种色光经过同一套双缝干涉演示仪得到的图样,有两幅为红、蓝两种色光经过同一套单缝衍射仪所得到的图样,其中由红光形成的单缝衍射图样是( )

AB
CD
解析:C 由题图可以看出,选项A、B这两幅图的条纹间距是相等的,应该是双缝干涉图样,不是单缝衍射图样,故A、B错误;由题图可以看出,选项C、D这两幅图的条纹间距特点是:中间亮条纹最宽、最亮,往两边条纹宽度逐渐减小,是单缝衍射图样,且由于红光波长比蓝光长,在单缝衍射中红光的条纹间距更大,所以C应该是红光单缝衍射的图样,D应该是蓝光单缝衍射的图样,故C正确,D错误。
要点三 衍射光栅
衍射光栅由许多等宽狭缝组成,狭缝个数越多,条纹宽度越窄,亮度越大。
[典例3] (多选)关于衍射光栅,下列说法正确的是( )
A.衍射光栅是由许多等宽的狭缝组成的
B.增加狭缝的个数,因衍射条纹的宽度将变宽,所以亮度将会增加
C.透射光栅中有刻痕的部分相当于透光的狭缝
D.当光通过光栅时,每个狭缝均发生单缝衍射
解析:AD 衍射光栅由一系列等距的平行狭缝组成,在透射光栅中刻痕处发生漫反射而不透光,未刻痕的部分相当于透光的狭缝,A正确,C错误;增加狭缝的个数,衍射条纹的宽度将变窄,亮度将会增加,B错误;当光通过光栅的狭缝时,光线发生衍射现象,D正确。