4.5 光的衍射（导学案）（学生版）_1.docxVIP

光的衍射

导学案

【学习目标】

1.了解光的衍射概念及产生明显衍射现象的条件。

2.知道衍射、衍射光栅在生产生活以及科学技术中的应用，了解科学、技术和社会的关系。

3.通过光的衍射的学习，对光的直线传播现象提出质疑，会从不同角度思考物理问题。

【学习重难点】

【教学重点】认识光的明显衍射的条件，知道衍射条纹与缝宽的关系，能够区分单缝衍射、小孔衍射、圆盘衍射图样，并能区分单缝衍射与双缝干涉条纹。

【教学难点】通过众多光的衍射实验事实来认识光的波动性；

【知识回顾】

波的衍射

1．定义

波可以绕过_________________继续传播的现象。

2．实验及现象

(1)实验装置：在水槽里放两块挡板，中间留一个_________________。

(2)现象：①狭缝宽度比波长大得多时：波的传播如同光沿________________传播一样，挡板后面产生“_________________”。②狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时：水波________________挡板后面继续传播。

3．发生明显衍射现象的条件

只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长________________，或者比波长_________________时，才能观察到明显的衍射现象。

【自主预习】

1．光的衍射现象：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，光没有沿_____________传播，它绕过了狭缝(或圆孔)的边缘，传播到相_____________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_____________。

3．衍射图样：衍射时产生的明_____________。

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_____________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_____________相间的圆环。

6．衍射光栅

(1)定义：由许多_____________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。

【课堂探究】

【新课导入】

我们知道，波能够绕过障碍物发生衍射。例如，声音能够绕过障碍物传播。既然光也是一种波，为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射，而且常常说“光沿直线传播”呢？观看视频，你能从中得到什么启发？

什么是波的衍射现象？

_发生明显衍射的条件是什么？

既然光也是一种波，为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射，而且常常说“光沿直线传播”呢？

【新课教学】

任务一、光的衍射

（一）光的衍射

在挡板上安装一个宽度可调的狭缝，缝后放一个光屏。用单色平行光照射狭缝，我们看到，当缝比较宽时，光沿着直线通过狭缝，在屏上产生一条与缝宽相当的亮条纹。但是，当缝调到很窄时，尽管亮条纹的亮度有所降低，但是宽度反而增大了，而且还出现了明暗相间的条纹。

光的衍射实验

如何让衍射现象更明显呢？

光的明显衍射条件：

（三）单缝衍射

光通过单缝衍射时，其图样有什么规律？

单色光单缝衍射图样的特点

各种颜色的光波衍射图象一样吗？

不同色光或不同宽度单缝衍射条纹的特征

（四）衍射的应用

双缝干涉与单缝衍射图样有啥不同？

干涉：

衍射：

名称

项目

单缝衍射

双缝干涉

不同

点

产生条件

条纹宽度

条纹间距

亮度

相同

点

成因

意义

如何解释引入实验中“光不沿直线传播”的现象？

如何解释以下视频中的实验现象？

圆盘和小圆孔的衍射图样有何不同？

任务二、衍射光栅

（一）衍射光栅

阅读课本第99页回答如下问题：

什么是衍射光栅？

(2)光栅衍射图样特点与单缝衍射相比有怎样的变化？

【自我测评】

1．下列现象中体现了光的干涉的是()

A．用手按压两片无色透明的玻璃片，阳光下也能看到彩色花纹

B．透过游标卡尺两测量爪间的狭缝，观看与狭缝平行的线光源时，看到彩色条纹

C．白光透过双缝，在光屏上出现黑白条纹

D．清晨洒水车洒的水珠成彩色的

2．我们经常看到，凡路边施工处总挂有红色的灯，除了红色光容易引起人们的视觉反应外，这样做的另一个重要的原因是()

A．红光比其他可见光更容易发生衍射

B．红光比其他可见光更容易发生干涉

C．红光比其他可见光频率更大

D．红光比其他可见光在玻璃中的折射率小

3．若甲、乙两束单色光，经过同一单缝后的衍射图样如甲、乙所示。则下列说法正确的是()

A．若单缝宽度变窄，则两种衍射条纹宽度均变窄，条纹亮度也变暗

B．若单缝宽度变窄，则两种衍射条纹宽度都变宽，条纹亮度也变亮

C．在同一介质中传播，甲光比乙光的传播速度小

D．甲光和乙光以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是甲光

【学后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有