第十三章 光
13.5 光的衍射现象
三维教学目标
1、知识与技能
（1）认识光的衍射现象，使学生对光的波动性有进一步的了解；
（2）了解光产生明显衍射的条件，及衍射图样与波长、缝宽的定性关系。
2、过程与方法
（1）通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力；
（2）通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括规律特征的能力，学生亲自做实验培养学生动手的实践能力。
3、态度、情感、价值观
（1）通过对“泊松亮斑”的讲述，使学生认识到任何理论都必须通过实践检验，实验是检验理论是否正确的标准。
教学重点：通过众多的光的衍射实验事实和衍射图片来认识光的波动性；光的衍射现象与干涉现象根本上讲都是光波的相干叠加。
教学难点：正确认识光发生明显衍射的条件；培养学生动手实验能力，教育学生重视实验，重视实践。
教学过程：
第五节 光的衍射现象
1、 1、常见的衍射现象有那些？
小孔衍射、小屏衍射、单缝衍射、边缘衍射。
例1：在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝)，可以看到 ( )
A.黑白相间的直条纹 B.黑白相间的弧形条纹 C.彩色的直条纹 D.彩色的弧形条纹
例2：在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时( )
A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失
B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在
C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D.屏上无任何光亮
2、为什么平时很难见到光的衍射现象？
（发生衍射现象的条件）因为发生明显衍射现象的条件为：逢、孔、障碍物的
尺度与波长接近时。由于光的波长很短，所以生活中很难看到光的衍射现象。
5 光的衍射
6 光的偏振
学 习 目 标 知 识 脉 络
1.知道光的衍射现象，知道几种衍射现象的图样．
2．理解光产生明显衍射的条件．(重点)
3．知道光的偏振现象，知道偏振是横波特有的性质．(难点)
4．知道偏振光和自然光，知道偏振光的应用.
光的衍射
[先填空]
1．定义：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．衍射图象：衍射时产生的明暗条纹或光环．
3．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．
4．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．
5．泊松亮斑：障碍物的衍射现象．
在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑．
6．衍射光栅
(1)结构
由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器．
(2)衍射图样特点
与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加．
[再判断]
1．白光通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光，是光的衍射现象．(×)
2．菜汤上的油花呈现彩色，是光的折射现象．(×)
3．用两支圆柱形铅笔并在一起，形成一个狭缝，使狭缝平行于日光灯，会看到彩色的衍射条纹．(√)
[后思考]
1．白光经单缝衍射和双缝干涉产生的条纹有什么共同特点？
【提示】 都是中央为白色条纹，两侧为彩色条纹．
2．光遇到小孔、单缝或障碍物时，衍射现象可能发生，也可能不发生，这种说法对吗？
【提示】 不对．光遇到小孔、单缝或障碍物时，衍射现象只有明显与不明显之分，无发生与不发生之别．
[核心点击]
1．产生明显衍射的条件
障碍物的尺寸可以跟光的波长相近或比光的波长还要小时能产生明显的衍射．对同样的障碍物，波长越长的光，衍射现象越明显；对某种波长的光，障碍物越小，衍射现象越明显．由于波长越长，衍射性越好，所以观察到声波的衍射现象就比观察到光波的衍射现象容易得多．
1 光的衍射 光的偏振
学习目标：1.观察光的衍射现象，认识衍射条纹的特点．区分双缝干涉与单缝衍射的图样.
2.知道产生明显衍射现象的条件.
3.观察光的偏振现象，知道光是横波.
4.知道自然光和偏振光的区别，知道偏振现象的一些应用．
学习重点：光的衍射现象、光的偏振现象
光的必须掌握的重要内容和规律：
一、光的衍射
1．现象
(1)一单色光照射到一条狭缝时，当狭缝较宽时，光沿___________传播，在光屏上形成一条宽度跟狭缝宽度___________的亮区；当狭缝较窄时，尽管亮区的___________有所减弱，但___________增大了，这表明光经过较窄的单缝时，并没有沿___________传播，而是绕过了单缝的边缘传播到了更宽的空间，这就是光的衍射现象，且缝的宽度越窄，在光屏上形成的亮区的范围越___________。
（2）明暗条纹产生的位置特点：来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同，在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现了________，反之则出现暗条纹。
2．光产生明显衍射的条件是：障碍物或孔或狭缝的尺寸与光的波长______________，或比光的波长___________。
3.衍射光栅是由许多 的狭缝 地排列起来形成的光学元件，由衍射光栅得到的衍射图样与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度 ，亮度 。
(1)单缝衍射的条纹比较宽，而且距中央亮条纹较远的条纹，亮度也较低。因此单缝衍射达不到实用要求。
(2)实验表明，如果增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加。光学仪器中用的衍射光栅就是据此制成的。
4．光的衍射现象表明，我们平时说的“光沿直线传播”只是一种________情况。光在________障碍物的________介质中是沿直线传播的；但是，在障碍物的尺寸可以跟光的波长________，甚至比光的波长________的时候，衍射现象________，这时就不能说光沿直线传播了。
第1页/共5页 人教版高中物理选修2-3 第三章 光的干涉、衍射和偏振 单元检测
一、单选题
1.以下关于波的认识，哪些是不正确的（ ）
A. 潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理
B. 隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的
C. 雷达的工作原理是利用波的折射
D. 水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象
2.下列说法中正确的是（ ）
A. 在光导纤维束内传送图象是利用光的衍射现象
B. 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的衍射现象
C. 全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性
D. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
3.有关偏振和偏振光的下列说法中不正确的是（ ）
A. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B. 光振动沿各个方向均匀分布的光是自然光
C. 光振动沿着特定方向的光是偏振光
D. 在给玻璃橱窗里的文物拍照时，在照相机镜头前安装一片偏振滤光片的目的是以减弱反射光使文物清晰
4.将两个偏振片紧靠在一起，放在一盏灯的前面，眼睛通过偏振片看到的光很弱．如果将其中一个偏振片旋转180°，在旋转过程中会观察到( )
A. 灯光逐渐增强，然后逐渐减弱 B. 灯光强度保持不变
C. 灯光逐渐增强，没有减弱现象 D. 灯光逐渐增强，再减弱，然后增强到最亮[
5.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大（蓝光的频率大于红光的频率），则两种光（ ）
A. 从该玻璃中射入空气发生全反射时，红光临界角较大
