课时5 光的衍射 核心 目标 1. 了解光的衍射现象及产生明显衍射现象的条件,认识衍射条纹的特点. 2. 知道衍射、衍射光栅在生产、生活及科学技术中的应用. 要点梳理 要点1 光的衍射 1. 光的衍射现象 光通过很小的狭缝(或圆孔)时,明显地偏离了__直线传播__的方向,在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑,应该属于亮区的地方也会出现__暗条纹或暗斑__的现象. 2. 产生明显衍射现象的条件:障碍物或小孔的尺寸跟光的波长__差不多__,甚至比光的波长还要__小__. 要点2 衍射图样 衍射图样:衍射时产生的__明暗条纹__条纹或光环. 1. 单缝衍射图样的特点: (1) 中央条纹__亮而宽__、两侧亮条纹具有对称性,越向两边越暗,条纹间距不等.越靠外,条纹间距越__小__. (2) 缝变窄通过的光变少,而光分布的范围更宽,所以亮纹的亮度__降低__. (3) 入射光波长越大,单缝越窄,中央亮条纹的宽度及条纹间距就__越大__. (4) 用白光做单缝衍射时,中央亮,两侧为彩色条纹;且外侧呈__红色__,靠近光源的内侧为__紫色__. 2. 圆孔衍射图样的特点:中央是大且亮的白色光斑,周围是彩色__同心__圆环. 3. 泊松亮斑衍射图样的特点:圆形阴影中心有一__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. 要点3 衍射光栅 1. 结构:许多等宽的狭缝__等距离__排列起来. 2. 衍射图样的特点:与单缝衍射相比,衍射条纹的宽度变__窄__,亮度__增加__. 3. 衍射光栅的种类:__反射__光栅和透射光栅. 即学即用 1. 易错辨析 (1) 只有波长长的光才能发生衍射现象.( × ) (2) 波长越短的光,衍射越不明显.( × ) (3) 红光比其他可见光更容易发生衍射.( √ ) (4) 白光的单缝衍射图样是间隔均匀的彩色条纹.( × ) (5) 泊松亮斑是光通过圆孔衍射产生的.( × ) 2. 在挡板上安装一个宽度可调的狭缝,缝后放一个光屏.用红色平行光照射狭缝,光屏上出现如图所示的图样.可使中央亮条纹变宽的操作是( B ) A. 增大平行光的宽度 B. 减小单缝的宽度 C. 减小屏到单缝的距离 D. 改用绿色平行光照射 解析:要使中央亮条纹变宽,即使衍射现象更明显,则可减小单缝的宽度,或者改用波长更大的平行光照射,因绿光的波长小于红光,则改用绿色平行光照射不能使中央亮纹变宽.故选B. 考向1 光的衍射、衍射图样 光的直线传播是一个近似的规律,当光的波长比__障碍物__或小孔小得多时,光可以看成沿直线传播;在孔或障碍物尺寸可以跟波长相比,甚至比波长还要小时,__衍射__现象就十分明显. 1. 单缝衍射图样 用光照射狭缝,当缝比较宽时,在屏上产生一条与缝宽相当的亮条纹.当缝调到很窄时,出现了__明暗相间__的条纹. (1) 单色光:__明暗__相间的条纹,中央条纹最宽最亮,两边条纹变窄变暗. (2) 白光:中央亮条纹是__白色__的,两边是__彩色__条纹. 2. 圆孔衍射:光通过小孔(孔很小)时,在光屏上中央位置出现大且亮的__圆形__亮斑,周围分布着明暗相间的同心圆环.如图甲所示. (1) 圆孔越小,中央亮斑的直径越大,同时亮度__越弱__. (2) 用不同色光照射圆孔时,得到的衍射图样的大小和位置不同,波长越大,__中央__圆形亮斑的直径越大. 甲 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,衍射图样如图乙所示. 乙 (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. (2024·佛山期末)(多选)如图所示为红光、蓝光经过狭缝装置得到的三个图样,下列说法中正确的是( ACD ) A. 三个图均为衍射图样 B. 三个图均为干涉图样 C. 入射光的频率相同,狭缝越窄,中央亮纹的宽度越宽 D. 狭缝宽度不 ... ...
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